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车用功率模块液冷板多目标拓扑优化设计研究

汽车工程 2025年第2期47卷 326-331页

作者：凌和平杨家培王汉治刘海军贺斌比亚迪汽车工业有限公司汽车工程研究院深圳518118

随着电动汽车动力性与集成度的不断提升,电控功率模块热负荷问题日益突出,这对功率模块的热管理技术提出了更高的要求。功率模块液冷板的拓扑优化设计因其高换热量、低压降损失等特点,正在成为实现高热流密度散热的关键技术。为此,本文... 详细信息

随着电动汽车动力性与集成度的不断提升,电控功率模块热负荷问题日益突出,这对功率模块的热管理技术提出了更高的要求。功率模块液冷板的拓扑优化设计因其高换热量、低压降损失等特点,正在成为实现高热流密度散热的关键技术。为此,本文基于密度拓扑方法,构建了功率模块液冷板流道结构拓扑优化设计模型,通过流动与传热多物理场耦合,对液冷板的流道进行多目标拓扑优化设计。结果表明,基于拓扑优化的液冷板设计呈现出多层级仿生流道结构,该结构显著降低了压降损失,并提高了散热能力。与基准的传统翅片式液冷板结构相比,拓扑优化后的流道结构压降损失降低72.8%,液冷板最高温度降低33.28 K,为车用电控功率模块高性能液冷板提供了新的设计思路。

关键词：功率模块液冷板多目标拓扑优化

4D毫米波雷达点云与视觉图像自动外参配准方法

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华南理工大学学报(自然科学版) 2025年第1期53卷 74-83页

作者：毕欣翁才恩王瑜胡再刚同济大学汽车学院上海201804 成都汽车产业研究院四川成都610100 成都天软信息技术有限公司四川成都610041

随着自动驾驶技术的快速发展,环境感知系统对多传感器融合的需求日益增加。4维(4D)毫米波雷达因其在复杂天气和光照条件下的稳定性能而成为自动驾驶领域的重要传感器之一。尽管4D毫米波雷达通过增加俯仰角信息和提高点云密度改善了目标... 详细信息

随着自动驾驶技术的快速发展,环境感知系统对多传感器融合的需求日益增加。4维(4D)毫米波雷达因其在复杂天气和光照条件下的稳定性能而成为自动驾驶领域的重要传感器之一。尽管4D毫米波雷达通过增加俯仰角信息和提高点云密度改善了目标检测的精度,但其点云稀疏性和噪声问题限制了其独立应用。因此,4D毫米波雷达与视觉传感器的融合成为提升自动驾驶感知精度的关键。然而,传统的外参配准方法依赖繁琐的手动操作,难以满足高效自动化配准的需求。为解决这一问题,该文提出了一种基于标定板的4D毫米波雷达与视觉图像自动外参配准方法。该方法首先设计了包含ChArUco标记、红色圆环和角反射器的标定板,然后通过圆检测算法和角反射器检测算法自动提取配准点的图像坐标和雷达点云坐标。此外,还提出了一种通过3D Max和Unity仿真的方式实现配准数据采集与验证的方法。最后,通过实验比较直接线性变换(DLT)和外参配准(EC)2种方法的性能,评估配准精度。结果表明,所设计的标定板和自动配准算法能够有效地减少人工操作,并且在配准点个数较多时,EC方法具有更高的配准稳定性和配准精度。

关键词：多传感器配准 4D毫米波雷达视觉自动驾驶外参配准

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车内轰鸣声反相位抵消方法研究及应用

应用声学 2025年第1期44卷 198-203页

作者：黄应来单喜乐吴良桢吉利汽车研究院(宁波)有限公司宁波315336

乘用车普遍存在路面激励产生车内轰鸣声的问题。车身尾门、前风挡和顶棚等大板件的局部模态将振动放大并与车内声腔耦合产生2050 Hz的轰鸣声。尾门在此频率区间存在多阶模态,振幅较大,但因造型和空间限制一般难以通过结构优化彻底抑制... 详细信息

乘用车普遍存在路面激励产生车内轰鸣声的问题。车身尾门、前风挡和顶棚等大板件的局部模态将振动放大并与车内声腔耦合产生2050 Hz的轰鸣声。尾门在此频率区间存在多阶模态,振幅较大,但因造型和空间限制一般难以通过结构优化彻底抑制振动,安装吸振器是常用的措施。以某电动车型路噪40 Hz频率带的轰鸣声为背景,建立车内声腔与尾门、前风挡的参数模型,求解声固耦合方程,得到车内声场在耦合频率处的振型。分析前风挡不同相位角对车内前排声压的影响,发现前风挡相位为-180°时,车内前排的入射声波与反射声波相互抵消,总声压最小。基于实车对风挡上横梁进行结构弱化,将一阶模态频率从48 Hz降低到38 Hz,其振动传递函数在轰鸣声频率段的相位降低120°,与尾门振动同相,车内轰鸣声从55 dB(A)降低到48 dB(A)。车身关键板件相位匹配降低轰鸣声的方法对噪声控制和轻量化设计具有参考意义。

关键词：路噪轰鸣声尾门前风挡声固耦合反相位抵消

基于某车型动力电池包底部撞击试验的仿真研究

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机械强度 2025年

作者：戴江梁孟祥宇陈琪广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院

【目的】为实现准确有效地评估动力电池包底部撞击试验中结构的强度状态与电池单体的安全健康状态。【方法】基于显式动力学理论与有限元方法，采用Abaqus软件建立试验数值模型，并计算结构的位移、等效塑性应变及能量分布。【结果】结... 详细信息

【目的】为实现准确有效地评估动力电池包底部撞击试验中结构的强度状态与电池单体的安全健康状态。【方法】基于显式动力学理论与有限元方法，采用Abaqus软件建立试验数值模型，并计算结构的位移、等效塑性应变及能量分布。【结果】结果表明，被撞击部件的变形形状、被侵入量及强度状态与仿真结果高度一致，仿真模型能较为精确地模拟表征电池包结构的动态响应特性与致损机理。此外，仿真研究了撞击过程中系统与部件的力学响应特性与能量分配情况，论证了系统遵循能量守恒原理。仿真结果表明，撞击能量的80.96%转换为被撞击部件的应变能，且被撞击部件的吸能占比与被侵入量成正比关系，揭示了底部防护设计的改善方向即可通过设计吸能占比高的底部防护方案降低电池单体的被侵入量。并获得球头对电池包底部的最大撞击力27 299 N，为电池包底部防护方案的力学性能设计提供理论参考。

关键词：动力电池包底部撞击侵入量吸能占比底部安全防护

汽车供暖通风与空气调节系统的气动噪声和降噪技术综述

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交通运输工程学报 2025年

作者：方亦陈婕妍李百成赵永吉孙亚轩比亚迪汽车工业有限公司基础科学研究院

针对汽车供暖通风与空气调节系统的气动噪声问题，从行业基准管道、实体风道、空调系统自由场运行和空调系统车内运行4个方面，介绍了当前车载空调气动噪声的研究现状和研究成果；分析了空调系统气动噪声源和产生机理；针对空调系统的... 详细信息

针对汽车供暖通风与空气调节系统的气动噪声问题，从行业基准管道、实体风道、空调系统自由场运行和空调系统车内运行4个方面，介绍了当前车载空调气动噪声的研究现状和研究成果；分析了空调系统气动噪声源和产生机理；针对空调系统的关键部件，探讨了其降噪措施；展望了未来的研究方向和发展趋势。研究结果表明：汽车空调噪声的主要声源为表面偶极子声源，主要分布在风机叶轮、蜗壳、扩散段、风道、风门以及出口格栅处。风机所产生的噪声包括叶轮旋转引起的单频噪声以及由于叶片旋转导致气流与周围蜗壳等固体表面撞击形成的宽频噪声，可通过叶轮和蜗舌结构优化、吸声材料铺设、主动降噪技术等方式进行噪声控制；除了来自于上游风机箱体产生的传播噪声，风道自身也会产生气动噪声，其主要由内部弯角和截面变化等产生流动分离或涡流造成，可通过优化风道构型以平顺气流和减小局部压力损失、使用吸声材料或结构提升管道传递损失、采用主动降噪技术抵消原有噪声，以进行风道降噪；出风口处气流撞击风门和格栅，产生噪声并直接向人耳处辐射，调整出风口形状、设计仿生格栅以及在出风口布置主动降噪装置均有助于噪声降低；此外还可通过调整整车内饰材料以获得更佳的声环境，提升听感体验。

关键词：汽车工程气动噪声数值模拟试验测试供暖通风与空气调节系统噪声控制

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基于ABAQUS的前侧车门外板抗凹性分析

汽车工艺与材料 2025年

作者：王卫廖映华刘科王宏瑞刘长钊四川轻化工大学机械工程学院宜宾凯翼汽车有限公司汽车研究院重庆大学机械与交通工程学院

针对某车门外板存在的凹陷变形现象，运用联合数值仿真对车门外板进行抗凹性分析并进行优化。首先，利用Hypermesh进行CAE计算文件搭建；再应用均匀布点法，锁定车门外板关键区域加载点；进一步地，采用逐次加载法对车门外板进行加载与... 详细信息

针对某车门外板存在的凹陷变形现象，运用联合数值仿真对车门外板进行抗凹性分析并进行优化。首先，利用Hypermesh进行CAE计算文件搭建；再应用均匀布点法，锁定车门外板关键区域加载点；进一步地，采用逐次加载法对车门外板进行加载与卸载；最后，调用ABAQUS求解计算，以获得载荷-位移曲线、车门位移云图和残余形变状态云图，结果表明，车门外板原状态关键区域的抗凹性不足，需对其优化改进。优化结果表明，P2点的最大位移减小了33.72%，残余变形减小86.66%;P3点的最大位移减小28.33%，残余变形减小96.58%。

关键词：抗凹性车门外板数值模拟 ABAQUS

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汽油机碳罐冲洗控制策略仿真与试验

内燃机学报 2025年第1期43卷 88-95页

作者：刘伟强连学通白振霄饶良武龚金科广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院广州511434 湖南大学车身先进制造与设计国家重点实验室长沙410082

以某汽油机碳罐冲洗控制策略为研究对象,基于Simulink平台以模块化建模思路搭建了包含目标冲洗率计算、目标冲洗流量计算和电磁阀流量特性标定模块的控制策略仿真模型.使用流量计实测车辆转毂循环工况冲洗流量,验证模型控制精度与空燃... 详细信息

以某汽油机碳罐冲洗控制策略为研究对象,基于Simulink平台以模块化建模思路搭建了包含目标冲洗率计算、目标冲洗流量计算和电磁阀流量特性标定模块的控制策略仿真模型.使用流量计实测车辆转毂循环工况冲洗流量,验证模型控制精度与空燃比控制效果,进而基于模型优化控制特征参数,探究提升冲洗流量途径.研究表明:模型仿真与实测累积冲洗流量分别为402.69 L、373.62 L,仿真误差为7.78%;常规冲洗率因子、电磁阀开启速度、电磁阀最大开度限制和初始冲洗率因子均对冲洗过程产生重要影响,且相互独立;基于模型综合优化控制策略特征参数,累积冲洗量由373.62 L提升至499.61 L,且空燃比控制效果良好.试验为在保持空燃比控制在当量比的前提下,尽可能提高汽油机碳罐冲洗流量的控制策略设计提供参考.

关键词：汽油机碳罐冲洗控制策略流量仿真空燃比控制

放电状态对锂离子电池在机械滥用条件下力学响应和失效行为的影响

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爆炸与冲击 2025年第2期45卷 74-84页

作者：朱烨君娄本杰邓先攀孟康培陈晓平宁波工程学院机械与汽车工程学院浙江宁波315016 长安大学能源与电气工程学院陕西西安710064 威睿电动汽车技术(宁波)有限公司浙江宁波315336 吉利汽车研究院(宁波)有限公司浙江省全省智能汽车全域安全重点实验室浙江宁波315336

为厘清放电状态对锂离子电池动态力学响应和失效模式的影响规律,系统地开展了锂离子电池在不同放电状态下的准静态压缩特性及其安全性的实验分析。通过预设电池至特定的放电电量,并在放电过程中、放电后静置1和24 h的时间节点上实施压... 详细信息

为厘清放电状态对锂离子电池动态力学响应和失效模式的影响规律,系统地开展了锂离子电池在不同放电状态下的准静态压缩特性及其安全性的实验分析。通过预设电池至特定的放电电量,并在放电过程中、放电后静置1和24 h的时间节点上实施压缩测试,深入探究了电池的力-位移响应特性、最大承载力及安全性表现。实验结果显示,相较于其他状态,放电状态下的电池展现出较低的力-位移曲线,表明其刚度在静置之后相比于放电过程中有所提升。此外,放电状态下的电池展现出显著高于静置后状态的最大承载力,且在放电过程中进行压缩测试更容易使电池发生爆炸,而静置后的电池则表现出显著提升的安全性。借助扫描电子显微镜分析,进一步确认了放电状态下电池内部电极颗粒的破损程度更剧烈,观测到的现象被归因于放电过程中产生的扩散诱导应力,该应力在电池内部累积,加剧了电池在机械压缩下的损伤风险。

关键词：放电状态锂离子电池安全性压缩测试力-位移曲线扩散诱导应力

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高强度双相钢DP780D+Z断裂失效性能表征模型

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锻压技术 2025年第1期50卷 249-259+280页

作者：杨浩韩中海重庆工商职业学院智能制造与汽车学院中国汽车工程研究院股份有限公司

针对高强度双相钢DP780D+Z的断裂失效性能和表征模型开展研究。基于不同硬化模型拟合结果，引入调节系数搭建组合硬化模型；基于GISSMO和DIEM断裂失效模型，通过试验和仿真相结合的方法，获取不同失效形式下的应力三轴度和极限塑性应变... 详细信息

针对高强度双相钢DP780D+Z的断裂失效性能和表征模型开展研究。基于不同硬化模型拟合结果，引入调节系数搭建组合硬化模型；基于GISSMO和DIEM断裂失效模型，通过试验和仿真相结合的方法，获取不同失效形式下的应力三轴度和极限塑性应变；以仿真模型输出的力-位移曲线与试验测试曲线间的误差最小作为目标，获取最优组合硬化模型；根据不同失效试样参数，拟合获取两种断裂失效模型曲线；通过5种不同试样的仿真与试验之间的误差分析，获取综合精度较高的断裂失效表征模型。结果表明：调节系数为0.527时，Voce++和Hockett-Sherby组成的混合硬化模型的精度最高；断裂失效区域的应力三轴度随试样变形而发生变化，但变化幅度较小；DIEM和GISSMO两种模型的综合精度均较高，但DIEM模型的精度达到了97%,而GISSMO则在94%左右。综合分析，DIEM断裂失效模型表征的精度更高，可作为材料断裂失效表征模型应用于整车仿真分析。

关键词：高强双相钢断裂失效应力三轴度塑性应变碰撞仿真 DIEM模型 GISSMO模型