基于 HyperMesh 的轻型卡车驾驶室乘员保护建模仿真

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汽车乘员护栏耦合碰撞系统模型及安全性仿真

１０．　３９６９／ｊ．　ｉｓｓｎ．　１００１－３８８１．２０１２．１２．０１０Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ－Ｏｃｃｕｐａｎｔ－Ｇｕａｒｄｒａｉｌ　Ｃｏｕｐｌｉｎｇ　Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｍｏｄｅｌ　ａｎｄ　Ｓａｆｅｔｙ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ＺＨＡＮＧ　Ｙｏｎｇ　ＯＵ　Ｊｉａｎ　ＤＥＮＧ　ＧｕｏｈｏｎｇＣｈｏｎｇｑｉｎｇ　Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，　Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　４０００５４，　Ｃｈｉｎａ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｏｆ　ｇｕａｒｄｒａｉｌ，　ｔｈｅ　ｉｄｅａｌ　ｍｏｔｉｏｎ　ｒｕｌｅ　ｏｆ　ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　ａｎｄ　ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ－ｐｒｏｏｆ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　ｇｕａｒｄｒａｉｌ　ｉｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｉｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈａｔ　ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　ｃｏｌｌｉｄｅｓ　ｗｉｔｈ　ｇｕａｒｄｒａｉｌ．　Ｉｎ　ＬＳ－ＤＹＮＡ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｐｌａｔｆｏｒｍ，　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　ａｎｄ　Ｓａｆｅｔｙ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　Ｓｔａｎｄａｒｄｓ　ｏｆ　Ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ　Ｇｕａｒｄｒａｉｌ，　ｔｈｅ　ｆｉｎｉｔｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　＂ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ－ｏｃｃｕｐａｎｔ－ｇｕａｒｄｒａｉｌ＂　ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ　ｃｏｕｐｌｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．　Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ，　ｔｈｅ　ｇｕａｒｄｒａｉｌ　ａｂｓｏｒｂｓ　６２．２％　ｋｉｎｅｔｉｃ　ｅｎｅｒｇｙ　ｂｙ　ｄｅｆｏｒｍｉｎｇ，　ｗｈｉｃｈ　ｐｌａｙｓ　ａ　ｆａｖｏｒａｂｌｅ　ｒｏｌｅ　ｉｎ　ｇｕｉｄｉｎｇ．　Ｔｈｅ　ｄｅｐａｒｔｕｒｅ　ａｎｇｌｅ　ｏｆ　ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　ｉｓ　８．２°，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ａｃｃｉｄｅｎｔ　ｃｏｕｌｄ　ｂｅ　ａｖｏｉｄｅｄ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．　Ｔｈｅ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｔｒａｎｓｖｅｒｓａｌ　ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｕａｒｄｒａｉｌ　ｉｓ　７５０ｍｍ；　ｄｕｍｍｙ＇　ｓ　ｈｅａｄ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｉｎｄｅｘ　ＨＰＣ　ｉｓ　５０８；　ｄｕｍｍｙ＇　ｓ　ｃｈｅｓｔ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｉｎｄｅｘ　ＴＨＰＣ　ｉｓ　２５．２ｍｍ；ｄｕｍｍｙ＇ｓ　ｌｅｇ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｉｎｄｅｘ　ＦＰＣ　ｉｓ　１．１５　ｋＮ；　ａｌｌ　ｏｆ　ｔｈｅｓｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｉｎｄｅｘｅｓ　ａｒｅ　ｓｍａｌｌｅｒ　ｔｈａｎ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｖａｌｕｅ　ｄｅｆｉｎｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ，　ｓｏ　ｔｈｅ　ｏｃｃｕｐａｎｔ　ｗｉｌｌ　ｎｏｔ　ｂｅ　ｉｎｊｕｒｅｄ　ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　ｃｏｌｌｉｄｅｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｇｕａｒｄｒａｉｌ．ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ；　ｇｕａｒｄｒａｉｌ；ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ；　ｃｏｕｐｌｉｎｇ；ｆｉｎｉｔｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ　２０１２　－０５　－０８ｅｌｅｍｅｎｔ　ｉｓ　ａｄｏｐｔｅｄ　ｔｏ　ｒｅｐｌａｃｅ　ｔｈｅ　ｏｒｉｇｉｎａｌ　ｏｎｅ．￣ｕａｔｉｏｎ　Ｓｔａｎｄａｒｄｓ　ｏｆ　Ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ　Ｇｕａｒｄｒａｉｌ．ｓｅａｔ　ｔｏ　ｓｔｕｄｙ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓａｉｌｔｉｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｖｉｒｔｕａｌ　ｔｅｓｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　ｖａｒｉｏｕｓ　ｔｅｓｔ＠＠［　１　］ＬＥＩ　Ｚｈｅｎｇｂａｏ，　ＺＨＯＵ　Ｐｉｎｇｙａｎ，　ＹＡＮ　Ｈａｉｑｉ，　ｅｔ　ａｌ．　Ｆｉｎｉｔｅ　Ｅｌｅｍｅｎｔ　Ｍｏｄｅｌ　ｆｏｒ　Ｃｒａｓｈｗｏｒｔｈｉｎｅｓｓ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ＶｅｈｉｃｌｅＣｒａｓｈ　Ｂａｒｒｉｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．　Ｃｈｉｎａ　Ｓａｆｅｔｙ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ，２００６，　１６（８）：　９－１６．＠＠［２］ＬＥＩ　Ｚｈｅｎｇｂａｏ．　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｏｎ　Ｔｈｅ　Ｎｅｗ　Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　Ｏｆ　Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ｆｏｒ　Ｓｅｍｉ－ｒｉｇｉｄ　Ｆｅｎｃｅｓ　［　Ｊ　］．　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＶｉｂｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｓｈｏｃｋ，　２００２．２１　（　１　）　：　１　－　６．＠＠［３］Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ．　ＬＳ－ＤＹＮＡＫｅｙｗｏｒｄ　Ｕｓｅｒ＇　ｓ　Ｍａｎｕａｌ　［　Ｋ　］．　Ｖｅｒｓｉｏｎ　９７０．　ＵＳＡ：　［　ｓ．ｎ．　］　，２００３．＠＠［４］ＬＥＩ　Ｚｈｅｎｇｂａｏ．　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｃｒａｓｈｗｏｒｔｈｉｎｅｓｓ　ｏｆ　Ｔｈｒｅｅ－ｂｅａｍＧｕａｒｄｒａｉｌ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　［　Ｊ　］．　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｉｇｈｗａｙ　ａｎｄ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，　２００６，　２３：１３０－　１３６．＠＠［５　］　ＥＴＡ－Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，　Ｉｎｃ．　ＶＰＧ／ＳａｆｅｔｙＴｕｔｏｒｉａｌ：　Ｐｒｏｃｅｓｓ　Ｇｕｉｄａｎｃｅ　ｆｏｒ　Ｖｅｈｉｃｌｅ　Ｉｍｐａｃｔ　ａｎｄ　Ｓａｆｅｔｙ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　Ｍｏｄｅｌ　Ｃｒｅａｔｉｏｎ　［Ｋ］．　ｅｔａ／ＶＰＧ３．　Ｏ．　ＵＳＡ：　［ｓ．ｎ．　］，　２００４．＠＠［６］ＪＴ／Ｔ　２８１－２００７，Ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ　Ｓｈｅｅｌ　Ｂｅａｍｓ　Ｆｏｒ　Ｇｕａｒｄｒａｉｌ［Ｓ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：　Ｃｈｉｎａ　Ｓｔａｎｄａｒｄｓ　Ｐｒｅｓｓ，　１９９６．＠＠［７］ＷＡＮＧ　Ｋａｎｇｃｈｅｎ，　ＺＨＡＮＧ　Ｙｉｎｇ，　ＬＶ　Ｈｏｎｇｙａｎ．　Ｓｔｕｄｙｏｆ　ｎｅｗ　ｗａｖｅ　ｂｅａｍ　ｇｕａｒｄｒａｉｌ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｍｅｄｉａｎ［Ｊ］．　Ｈｉｇｈｗａｙ，２００３（８）　：４０　－４５．汽车－乘员－护栏耦合碰撞系统模型及安全性仿真张勇欧健邓国红重庆理工大学重庆汽车学院，重庆４０００５４摘要：研究汽车与护栏碰撞过程中车辆的理想运动规律和护栏的防撞机理，以提高护栏的耐撞性能。

基于Hypermesh的轻型货车车架动态特性有限元分析

图１示为车架的三维几何模型。所
收稿日期：００１－２１．００２
作者简介：晋宁（９４一）男，士，师，要研究方向为工程机械、辆的动力学。智１７，硕讲主车
ＡｂｔａｔＮｏｌｎａｓｒｃ：ｎｉｅｒＦＥＡｔｃｎｑｅｓｓｄｔｓｍｕａｅｈｗｈｌｒｃｓｆｔ・ｏｌｔａｇｔｎｎｄｎｍｉａｌｅｈｉｕｉｕｅｏｉｌｔｔｅｏｅｐｏｅｓｏｗｏｒｌｒｉｈｅｉｇｙａｃｌｓｙ
了车架的有限元模型。通过模态求解，获得车架的前６阶弹性模态参数，论了车架与路面、讨发动机等
主要激励源的频率耦合关系，分析了车架在冲击载荷作用下的瞬态动力响应。结果表明需要加强板簧与车架连接处的局部刚度，冲击载荷作用下，点最大的位移响应值为Ｏ４ｍ，车架振动衰减规在节．４ｍ且
文章编号：６３— ０７２１）２— ｌ７— ４１７２５（０１００ｌ０
基于Ｈｐｒｓｙｅｍｅｈ的轻型货车车架
动态特性有限元分析
智晋宁，志斌要
（太原科技大学机械电子工程学院，太原００２）３０４
ａｇｓｅｅａａｙｅｕｄｎｓｅｅｇｅｒｇｐｒｏｎｌｏｑｉｌａｊｓｓａｈｅｉｌａｇ．ｈｔｉｈｅｎｌｒｎｌｄｔｇｉｅｏ —ｉｎｉｅｎｅｓｎｅｔｕｃｙｄｕｔｔｉｔｎｇｒｎｌＴｅｓａｔｅｗｚｏｔｎｉｋｒｇｎｏｅｒｇ —

应用Hypermesh软件进行汽车座椅强度及碰撞仿真分析

应用Hypermesh软件进行汽车座椅强度及碰撞仿真分析随着汽车工业现代化技术的发展，汽车广泛的进入人们生活中，而汽车座椅做为与人体直接接触的部件，其舒适性和安全性的重要程度是不言而喻的。

本文应用Hypermesh软件对汽车座椅静强度及碰撞及逆行有限元仿真分析，以供参考。

标签：汽车座椅；强度；碰撞；有限元仿真分析引言近年来，随着汽车保有量的增加，汽车道路交通事故呈逐年上升趋势。

在这些事故中，座椅作为减少损伤的安全部件对乘员起到了决定性的保护作用，使其成为汽车安全性研究中的重要部件。

采用有限元仿真技术，对座椅靠背进行静强度以及碰撞冲击强度分析，可减少开发过程中设计、试验、分析和评价循环的成本，缩短研究时间。

GB15083-2006标准中要求：当座椅处于制造厂所规定的正常使用位置时，构成行李舱的座椅靠背或头枕应具有足够的强度以保护乘员不因行李的前移而受到伤害。

试验的过程中及试验后，如果座椅及其锁止装置仍保持在原位置，则认为满足此要求。

一、汽车座椅有限元模型的建立（一）、搭建模型：用Hypermesh中的提取中面功能，抽取中面建立有限元模型，搭建被测汽车座椅骨架模型和地板模型，在不影响正常分析结果的前提下适当简化了运算模型，见图1。

图1 座椅强度分析的有限元模型其中座椅骨架采用壳单元进行网格划分，采用单元长度基准为10mm、最小单元长度不小于5mm、最大单元长度不大于13mm的规则来划分网格。

各钣金件之间的焊点和螺栓用刚性连接模拟。

建立的有限元模型共有节点个28640，壳单元23477个，体单元7718个，刚性连接694个。

利用ANSA软件LS-DYNA 模块对图1所示模型进行边界条件的加载及其属性（材料参数和厚度）定义，其中座椅骨架所用材料及厚度、直径见表1。

模型的加载过程按照标准GB15083-2006中的要求进行，发生碰撞前，行李箱模块以50km/h的初速度做减速运动，减速度为20g。

表1 座椅骨架材料（二）、边界条件的确定在进行座椅强度分析时，根据座椅与车身地板的连接形式和安装位置，在座椅骨架中锁柄连接处以及靠背与车身地面的铰接处施加约束。

基于HyperStudy的汽车前保行人保护优化

基于HyperStudy的汽车前保行人保护优化徐德奎马忠宇延锋彼欧汽车外饰系统有限公司，上海，201805摘要：本文首先建立了某乘用车保险杠总成的仿真模型，进行了行人保护仿真分析。

结合Altair的HypersSudy优化软件对保险杠蒙皮、小腿防撞梁、大腿防撞梁三个重要的零件的壁厚进行了DOE分析和优化分析。

首先通过DOE分析确定对行人小腿伤害值影响较为灵敏的壁厚参数，然后以这些参数为设计变量，运用优化模快进行优化分析，确定一组较优的设计参数，在降低产品质量的同时，能有效的降低加速伤害值，满足了客户的要求。

关键词：保险杠系统行人保护 HypersSudy DOE 优化分析1. 引言行人碰撞保护设计在汽车产品的开发中日益受到重视。

保险杠系统作为车身最前端的部件，直接与行人腿部发生碰撞，它的设计是保护行人腿部的关键[1]。

本文针对行业最为严格的Euro-NCAP行人保护小腿法规要求，和某主机厂进行同步开发某款汽车的保险杠总成，利用Altair的Hyperstudy优化软件与某碰撞分析软件联合对保险杠总成重要零件的壁厚进行了DOE分析和优化分析，以求在最短的时间内寻求较优的设计方案。

2.前保总成的设计目标对该保险杠系统，设计的目标如下：表1 行人小腿伤害值要求指标3. 本文的研究思路由于整车厂已经确定了前保险杠系统的布置方案，因而想通过改变保险杠系统各零件的空间布置来改善伤害值指标的方法已经无效。

本文的研究思路是：首先是根据经验确定对行人保护小腿伤害值影响较大的自主设计的零件，然后研究零件厚度对行人保护伤害值的影响，针对重要的壁厚参数进行优化设计，以较小的设计代价获得较大的改进效果。

根据经验，在前保总系统中，对行人小腿伤害值影响较大的零件有：保险杠蒙皮、泡沫吸能块、小腿防撞梁、大腿防撞梁(如图1所示)。

由于同时需要考虑低速碰撞法规[2]对汽车前部的影响，设计方案中不再对泡沫吸能块进行减弱。

本文通过HyperStudy的DOE模块快速分析了保险杠蒙皮壁厚、小腿防撞梁、大腿防撞梁本体及其加强筋的壁厚对行人小腿伤害值的影响灵敏度，筛选出对结果影响较为敏感的壁厚参数，然后基于筛选后的参数，利用HyperStudy的优化模块进行优化分析，从众多壁厚组合方案中获取一种能够满足客户要求的方案。

基于汽车碰撞模拟仿真的车辆行人保护系统设计与优化

基于汽车碰撞模拟仿真的车辆行人保护系统设计与优化随着道路交通的不断发展和车辆数量的增加，交通事故也随之频繁发生。

为了提高交通安全性，并减少车辆碰撞事故对行人的伤害，车辆行人保护系统应运而生。

本文将介绍基于汽车碰撞模拟仿真的车辆行人保护系统的设计与优化。

1. 引言车辆行人保护系统是一种通过车辆内部或外部传感器捕获行人信息，实时判断行人是否处于危险区域，并采取相应措施，避免车辆与行人碰撞的系统。

通过基于汽车碰撞模拟仿真的设计与优化，可以有效提高车辆行人保护系统的性能。

2. 系统设计2.1 传感器系统设计车辆行人保护系统需要利用传感器系统实时获取周围环境信息，包括行人位置、速度等。

常用传感器包括毫米波雷达、摄像头、激光雷达等。

传感器的设计应考虑灵敏度、精确度和抗干扰能力，并实现数据的高效传输。

2.2 数据处理与算法设计传感器获取的原始数据需要进行处理和分析，以得出行人位置和运动信息。

常用的算法包括目标检测、目标跟踪和行为预测等。

此外，应考虑车辆行人保护系统对不同交通场景的适应性，提高系统的准确性和稳定性。

2.3 控制系统设计车辆行人保护系统根据传感器获取的行人信息，通过调整车辆动力系统或制动系统来避免与行人碰撞。

控制系统设计应考虑灵敏度和实时性，确保系统能够及时做出反应。

3. 汽车碰撞模拟仿真为了验证和优化车辆行人保护系统的效果，可以利用汽车碰撞模拟仿真技术。

通过在计算机模拟环境中对不同场景进行碰撞仿真，可以评估系统的性能并进行优化。

3.1 碰撞模型构建在碰撞模拟中，需要构建车辆和行人的模型。

车辆模型可以基于真实汽车数据构建，行人模型可以根据实际行人运动数据进行建模。

3.2 碰撞仿真参数设置在进行碰撞仿真前，需要设置仿真参数，包括碰撞速度、角度、行人位置等。

这些参数可以根据实际交通事故数据进行设置，以获得更真实的仿真结果。

3.3 碰撞仿真结果分析通过碰撞仿真，可以获取碰撞发生时车辆和行人的状态信息，如速度、位移、受力等。

卡车驾驶室顶盖强度仿真分析.kdh

汽
动副模拟。
穿透。初始穿透的存在将会导致错误的计算结
果[5]。
车
1.3 载荷、约束施加
根据 ECE R29 法规的要求，驾驶室顶盖要
2 计算结果及分析
能承受最大前轴载荷（最大 10t），并保证有足够的生存空间。顶盖强度试验是通过一个刚性平板加载。整个加载过程是以很低的速度进行的，可以认为是准静态过程。
由于加载过程为准静态过程，也就不存在应变率
在刚性平板加载过程中，为防止不同部件
效应的问题。刚性平板使用 20 号材料模型 *MAT_RIGID，其材料参数如下：密度为 7.83E3 kg/m3，弹性模量为 210GPa，泊松比为 0.3。
之间相互穿透或者部件产生大变形时本身产生穿透，应对可能接触部件表面之间的接触类型以及与接触相关的一些参数进行定义。自动单
图 4 为顶盖静压过程中刚性平板与驾驶室
可以不致产生动力效应。经过不断尝试，加载速度
的接触力变化曲线。该轻卡的最大前轴载荷为
为 1mm/ms 时，可以很好地模拟准静态加载过程。 20.62kN，由图 4 可知，当加载过程进行到 70ms
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《北京汽车》2008.No.6
·卡车驾驶室顶盖强度仿真分析·
文章编号：１００２－４５８１（２００８）０６－００３５－０３
·卡车驾驶室顶盖强度仿真分析·
卡车驾驶室顶盖强度仿真分析
牛玉峰 1，鲍际平 1，吴阳年 2 NIU Yu-feng1，BAO Ji-ping1，WU Yang-nian2
（1.北京林业大学工学院，北京 100083；2.简式国际汽车设计（北京）有限公司，北京 102206）
Ls-Dyna 采用的求解方法为显式积分方法，只要积分时间步长小于所要求的临界时间步长， Ls-Dyna 就可以用于准静态问题的模拟分析，并

轻型卡车侧防护装置的仿真分析

轻型卡车侧防护装置的仿真分析【摘要】以某轻型卡车侧防护装置为原型，应用Hyperworks、Oasys在合理简化结构的基础之上，建立了完整的有限元模型。

按照国标GB11567.1-2001关于汽车和挂车侧面防护要求中规定的条件，通过LS-DYNA对该侧防护装置结构进行仿真分析。

仿真结果表明，该侧面防护装置具有较高的侧面防护能力，符合法规要求。

【关键词】轻卡;侧防护装置;仿真分析;非线性有限元法前言汽车工业经过一甲子的发展，汽车保有量增长速度之快几乎超出想象。

汽车保有量从2003年的2400多万辆增长到2013年的1.37亿多辆。

在2013年的1亿多辆汽车中，货车数量就有2000多万辆。

中国人口众多，而历来中国有自行车王国之称，足见中国自行车之多，还有数量巨大的摩托车，特别是近年来迅猛增长的电动自行车更是达到一亿多辆。

所以在人、自行车、电动自行车、摩托车、轻型货车这么复杂的城、乡等路况下，轻型卡车侧防护对防止行人或骑车人卷入车底是多么的重要。

同时，侧防护也对侧碰时机动车人员起到很好的保护作用。

而目前我们公司以前一般是设计出实物，然后去做实验，不合格再返回来设计这么个流程。

这样费时费力，故本文通过LS-DYNA软件对某型轻卡侧防护进行法规要求的仿真分析，得到了合乎法规要求的设计方案，为后续的方案设计提供一种虚拟仿真手段。

1、汽车侧防护装置技术要求[1]1.1外形和安装点要求目前国内道路上跑的很多货车或者挂车很多都没有安装侧防护装置，就算装了很多页不符合要求。

所以法规GB11567.1-2001 motor vehicles and trailers-lateral protection requirements[1]中对侧防护的形状和安装位置提出了具体的技术要求：1、侧防护不能增加车辆总宽度，外表面距离车里最外沿小于等于120mm。

侧防护后端到轮胎最外层以内小于等于30mm的位置的距离最少要达到250mm。

许宇能_基于HyperMesh二次开发的汽车行人保护数值仿真自动化前处理系统

基于HyperMesh二次开发的汽车行人保护数值仿真自动化前处理系统许宇能陆善彬叶辉同济大学汽车学院上海 201804吉林大学汽车工程学院长春 130022摘要：为了实现在行人保护数值仿真之前的自动、快速、准确的前处理工作，以代替重复、繁琐且精度不高的手动参考线划分、硬点确定和模型定位，本论文在HyperMesh二次开发的基础上，根据欧洲法规（Euro NCAP）对参考线划分、硬点确定和模型定位的要求，完成了汽车行人保护数值仿真自动化前处理系统的开发，系统主要解决的问题是：保险杠上下参考线的自动创建，发动机罩前沿参考线、侧面参考线和包络线的自动创建，发动机罩硬点的自动搜索，头部模型对发动机罩的自动定位，腿部模型对保险杠的自动定位，大腿模型对保险杠和发动机罩的自动定位，可以使前处理工作变得准确而迅速。

关键词：HyperMesh 行人保护参考线定位硬点算法1 前言2009年我国发布了首部汽车对行人的碰撞保护法规（GB/T 24550-2009）[1]，行人保护已成为汽车碰撞安全研究领域的热点。

在行人碰撞保护CAE分析中，车辆前部碰撞区域的准确划分、冲击器模型的准确定位是关键技术。

在车身造型设计阶段，必须对汽车造型的行人碰撞安全性进行评估，以消除可能对行人造成严重伤害的造型设计。

这时，精确的参考线划分和冲击器模型定位是正确进行CAE仿真分析的前提。

HyperMesh是现今业内公认的一流CAE仿真分析前处理软件[2]，其本身提供的二次开发接口可以有效地提高CAE工作效率和准确性，本文基于TCL语言开发了带有自动参考线划分、硬点搜索和冲击器模型定位功能的模块，替代了繁重的手动操作，例如进行侧面参考线划分时，通常需要经过确定模型边界点坐标、绘制参考线、平移确定切点、连接切点生成轮廓线、修整轮廓线等操作；又如进行大腿模型对发动机罩前沿部位定位时，需要计算发动机罩前沿参考线高度、保险杠前伸量、查表得出大腿冲击角度、旋转并平移大腿模型、检查初始穿透并调整至合理位置、计算偏移向量等操作；而对于包络线的划分和硬点的寻找等则更加复杂，有的甚至无法用手动操作的方法实现。

基于HyperWorks_的某轻量化中置轴轿运车车架强度仿真分析

TECHNOLOGY AND DESlGN
基于 HyperWorks 的某轻量化中置轴轿运车车架强度仿真分析
陈德发罗庆元
The Strength Analysis of One Lightweight Truck Frmae base on HyperWorks
Abstract: This paper is ahout the strength analyse method of one lightweight truck frmae base on HyperWorks. Analyse four conditions about static bending, emergency braking, emergency steering and torsion to confirm the rationality of lightweight design of frame structure and provide the method for optimizing frame structure. Key words: middle axle truct；frame；strength analysis；lightweight
590L
295
500
590
≥ 20%
从表 1、表 2 可知，车架在静态弯曲、紧急转向、
750L
375
700
紧急制动和扭转工况下，车架纵梁、横梁和连接板的
750
≥ 12%
强度满足要求，安全系数大于 2，证明本文研究的轻量化中置轴轿运车车架满足整车的强度性能要求。
( 注：本文作者单位，广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院。)
2 中置轴轿运车车架强度分析

基于Hyper Works的某轻型卡车车架有限元分析及结构改进

（ｃｏｌｆｃａｉａＥｇｅｒｇＮｎｉｇＵｉｒｔｏｃｎｅｎｅｈｏｇ，ａｊｇ１０４ＣｉａｈｏｏＭｅｈｎｃｌｎｉｅｉ，ａｊｎｅｓｙｆｉｃｄＴｃｎｌｙＮｎｉ０９，ｈｎ）ＳｎｎｎｖｉＳｅａｏｎ２（ｒｊｃＥｇｎｅｉｇＮＶＣＮｎｉｇ１０８Ｃｉａ２ｏｔｎｉｅｒ，ＡＥＯ，ａｊ０２，ｈｎ）ｐｅｎｎ２
ｍｅｔｎｌｉｏｅａｅｂＡｅｏａｃｒｅｕｉｐｐｒｉｔｆａｌｎｔｅＨｐｒｒｓ一ｎａａｙｓｎｔｆｍｙＣＥｍｔｄＷＳａｒｄｏｔｎｔｓａｅ．ｒｌ，ｙｅｋｓｈｌｈｉｉｈＦｓｏｉｈＷｏｓｗｒ，ｅｏｎｃｏｏｓｎｅｄｎｉｔｎｔｅｒｅｅｅｓｕａｅ，ｄｔｅｈｄｒｅｔｇｕｅａｅｔｎｅｔｎｏｌｄｗｌｉｇｏｎａｒｉｌｄａｅｍｔｏｓｏｔｎｔｈｃｉｆｂｔａｏｈｆｍｗｍｔｎｈｆｓｉｐｈｍｄｌｌａｐｉｇｎａ－ｄｉｇｅｅｅｅｃｅｌｒｅｍｕｅｈｕｋｃｏｅｐｓｉｌｔｔｅｏｅｏｅｆｓｒｄｌｄａｄｎｒｒｓａｈｄｎｏｄｒｏｉｌｅｔｃｌｏｓｂｆｎａｏｗｒｔｓａｔｒｔｓｅｏｈａｔａ，ｆｎｔｅｍｅｔｄｌｆｔｅｔｃｉａｏｎ，ｂｎｂａｋｔ，ｏｔｄｒａｕｐｎｉｎｉｈｓｃｕａｉｌｎｅｏｈｕｋｗｔＣｇｔｋｃｉ，ｒｅｓｒｎｒｓｓｅｓｎｏａｌｉｅｅｍｏｒｈｒａａｃｆａｅｎｏｔｂｅｒａｅ；ｈｎｔｔｉｔｎｓａａｓｎｔｎｔｎｌｉｕｄｒｉｅｅｔｏｄｔｎｅｅｍｅｏｅｎｃｅｄＴｅ，ｓｎｓｉｅｓｎｙｉａｄｓｅｇｈａａｙｓｎｅｆｒｎｎｉｏｗｒａｆｒｔｏｏｆｆｌｓｒｓｄｃｉｓｄｔｅｒｍｅｃｃｌｉｏｗｅＭＳ．ａｔｎｃｒｉｇｔｔｅａａｓｅｕｓｔｅｍｘｍｓｅｓｎｈａｅｉｔａｕａｏｓａＣＮｓａＡｃｏｄｎｎｙｉｒｓｈ，ｈａｉｔｓｏｆｎｈｌｔｎｆｒｉｒｏｈｌｓｍｕｒｔｅｈｒｄｔｅｉｈｃｏｓｅｏｎｃｏｓｅｅａｒａｅａｌｗｌｓｒｓｗｉｏａｃｒｉｈｉａｘｒｓｂａｃｎｅｔｒｗｒｆｒｅｒｈａｏａｅｔｓ，ｈｃｉｎｔｏｄｗｔｔｄｎｈｓｔｍｇｔｔｎｌｂｅｈｓｃｈｔｅｒｑｉｄｓｅｇｈｉａｙ，ｃｔｎｔｅａｅｅｒｏｅｈｎｙｉｒｓｈｆｏｍａｉｎｅｈｕｅｒｎｔＦｎｌ，ｅｒｔ．ｌ加ｄａｉｏｈｆｍｏｓｄＴｅａａｓｕｓｒｍｃｐｓ — ｏｆｒｓｒａｐｐｌｓｅｏｒｏｂ

基于HyperWorks_的货车前轴有限元分析及疲劳强度分析

Modeling and Simulation 建模与仿真, 2023, 12(2), 1660-1669 Published Online March 2023 in Hans. https:///journal/mos https:///10.12677/mos.2023.122154基于HyperWorks 的货车前轴有限元分析及疲劳强度分析王士明，潘羽，朱春鹏上海理工大学机械工程学院，上海收稿日期：2023年2月22日；录用日期：2023年3月24日；发布日期：2023年3月31日摘要汽车前轴是底盘系统的重要组成部分，其强度直接影响整车的安全性和可靠性。

在HyperWorks 建立材料为40 Cr ，单元类型为四面体的前轴有限元模型。

选取三种典型工况：越过不平整路面工况、紧急制动工况、侧滑工况，在板簧座施加静态载荷，在主销孔处施加约束，对前轴进行静强度分析，得出三种工况下的位移云图及应力云图。

并在此基础上对疲劳寿命进行了预估。

结果表明，前轴在三种典型工况下最大应力均未超过材料屈服极限，最低疲劳寿命为62万公里，满足疲劳寿命的要求，验证了设计的合理性。

关键词货车前轴，有限元分析，HyperWorks ，疲劳强度Based on the Truck Front Axle HyperWorks Finite Element Analysis and Fatigue Strength AnalysisShiming Wang, Yu Pan, Chunpeng ZhuSchool of Mechanical Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, ShanghaiReceived: Feb. 22nd , 2023; accepted: Mar. 24th , 2023; published: Mar. 31st , 2023AbstractThe front axle is an important part of the chassis system, and its strength directly affects the safety and reliability of the vehicle. The finite element model of front axle with material of 40 Cr and王士明等element type of tetrahedron was established in HyperWorks. Three typical working conditions are selected: crossing uneven pavement condition, emergency braking condition and side slip condi-tion. Static load is applied to the leaf spring seat, and constraints are applied to the main pin hole. The static strength analysis of the front axle is carried out, and the displacement cloud diagram and stress cloud diagram under three working conditions are obtained. On this basis, the fatigue life is estimated. The results show that the maximum stress of the front axle under three typical working conditions does not exceed the yield limit of the material, and the minimum fatigue life is 620,000 km, which meets the requirements of fatigue life and verifies the rationality of the design.KeywordsFront axle, Finite Element Analysis, HyperWorks, Fatigue StrengthCopyright © 2023 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言前轴是车辆悬架系统的重要组成部分，主要通过悬架结构联接到车架上。

谈双排轻卡驾驶室结构力学性能仿真

关键词：双排轻卡；驾驶室；力学性能1引言随着国家电子商业和城市物流行业的飞速发展，商用车轻卡销量得到迅猛增长，由于其经济性和便利性，已经成为运输快递件等商品的必然选择[1-2]。

与此同时，城市物流和城际运输对于可乘坐多人的轻卡的需求也日益增大，因此开发符合市场需求的双排轻卡具有良好的社会和经济效益，目前轻卡行业驾驶室主要形式为平头驾驶室，驾驶室本体结构刚强度需保证设计目标要求，其对乘员的安全保障有着直接决定性影响[3-5]，因此，研究双排轻卡驾驶室系统力学性能具有重要的经济和社会价值。

本文基于有限元法，采用Hyperworks和ABAQUS软件，对某商用双排轻卡驾驶室系统进行了CAE模态分析，得到其前四阶模态，均有效避开了发动机怠速频率，同时进行了该驾驶室的扭转刚度分析，得到其扭转刚度满足设计目标，最后，进行了双排驾驶室CAE强度分析，在轮胎对扭工况，上抬工况，转弯工况下，驾驶室最大塑性应变均小于目标值，综合评估该标载双排轻卡驾驶室系统力学性能符合设计目标。

2双排驾驶室CAE模态分析2.1双排驾驶室有限元模型本文采用Hypermesh软件，对某商用双排轻卡驾驶室系统进行了建模，网格大小6mm，白车身钣金材料为常见的DC系列，弹性模量E为210000MPa，玻璃材料弹性模量为71000MPa，泊松比为0.25，前风窗玻璃与钣金采用玻璃胶固联，玻璃胶采用Seam单元模拟，点焊单元选择Spot单元，双排驾驶室系统重量270kg，有限元模型如图1所示。

2.2双排轻卡驾驶室CAE模态分析本文对某商用轻卡驾驶室进行了CAE模态分析，模态计算截取频率段为0-55Hz，得到图2所示的该驾驶室前四阶频率和振型，其中一阶模态频率为24.1Hz，为驾驶室一阶弯曲模态振型，二阶模态频率为25.1Hz，为驾驶室扭转模态振型，三阶模态频率值为30.8Hz，为驾驶室呼吸模态振型，四阶模态频率值为31.5Hz，为驾驶室顶棚局部模态振型，前四阶模态都避开了发动机怠速频率25.6Hz，达成设计目标。

基于HyperWorks 的司机室防撞柱的轻量化

科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·72·2023年第03期文章编号：2095-6835（2023）03-0072-03基于HyperWorks的司机室防撞柱的轻量化设计高文捷（中车戚墅堰机车有限公司，江苏常州213000）摘要：以某型内燃机车司机室防撞柱为对象，使用仿真软件HyperWorks建立有限元仿真模型，计算了防撞工况的应力分布。

并在此基础上，分别使用尺寸优化的方法、尺寸与形状联合优化的方法，对模型进行优化设计改进。

联合使用尺寸与形状优化可以较大程度地改善模型的应力水平，并且质量降低了20.7%，达到了轻量化的设计目标。

关键词：防撞柱；有限元；轻量化；HyperWorks中图分类号：TU623.5文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2023.03.021随着铁路行业的发展，内燃机车的设计趋向于高速重载，机车结构轻量化也成为重要的关注点。

机车轻量化可以降低轴重、降低牵引功率、减少能耗、提升运行品质、降低制造成本。

机车轻量化一般从2个方面入手：①使用强度高、质量轻、性能优异的新型材料代替传统的碳钢材料，但会导致制造成本的增加；②通过合理的结构设计和布局，在满足机车使用要求的前提下，降低材料的使用量。

传统的结构轻量化，通常由设计师根据经验，参照有限元应力结果进行结构的调整，更改零件的尺寸和局部的细节，然后再进行仿真分析验证，通过优化—仿真—优化这样一次次的循环尝试，得到最终的结构轻量化模型。

轻量化的过程是反复且冗长的，工作效率低下，设计周期增加，这种方法具有很大的主观性和局限性。

随着计算机辅助工程的发展，结构优化技术日益成熟，并且应用广泛。

尺寸优化和形状优化是仿真软件HyperWorks的优化模块OptiStruct提供的优化方法，应用于产品的详细设计阶段，是关于模型细节方面的优化设计。

尺寸优化通过改变结构单元的属性，如壳单元的厚度、梁单元的横截面属性、弹簧单元的刚度等，以达到应力、质量、位移或者其他的设计要求；形状优化通过修改结构的几何边界，得到结构的最佳形状以减小应力集中，改善力学性能，增加构件刚度[1]。

基于HyperMesh乘用车顶部抗压性建模仿真

Altair 2012 HyperWorks 技术大会论文集基于HyperMesh乘用车顶部抗压性建模仿真魏敏肖庆华袁静冯虎印长安汽车北京研究院，北京 100081摘要：随着交通事故数量越来越多，汽车安全性备受重视。

本文依据乘用车顶部抗压强度国标，依托某轿车平台开发，运用HyperMesh有限元分析软件，以设计车型的CAD模型为基础建立了汽车顶部压强的计算机仿真模型，开展了深入分析。

关键词：车顶强度；HyperMesh；计算机仿真0 前言汽车滚翻事故是交通事故一种主要表现形式，滚翻时车顶受冲击载荷作用发生大变形并侵入乘员室,使乘员生存空间变小,易对乘员造成伤害，其事故的死亡率远高于其他形式的道路交通事故死亡率[1]。

大量研究表明,顶部车架强度偏弱是引起乘员头部和颈部受伤的直接原因[2]。

各国政府对车辆顶部抗压强度安全提出了明确要求，我国在2010年颁布了乘用车顶部抗压强度强制法规《GB 26134-2010 乘用车顶部抗压强度》[3]。

公司开发的某型轿车需满足GB 26134要求。

本文应用美国澳汰尔（Altair）公司的HyperMesh软件，建立了该车型的顶部抗压计算机仿真模型，并根据输出的结果数据，进行了结构分析和验证。

1 整车建模针对《GB 26134-2010 乘用车顶部抗压强度》法规的要求，应用高效网格生成工具HyperMesh建立了对应法规要求的有限元模型，如图1。

整车有限元模型遵循的建模规则如下：（1）从CAD数据库中得到各零件的几何信息及连接信息，确认材料属性。

(2)根据零件的性质，确定采用何种单元形式；若用壳单元柔性体，需抽取CAD零件中面；若用刚性体，对零件抽取表面。

(3)将CAD数据导入HyperMesh软件后，首先清理几何，但必须保证所有的面都能被正确的表示。

(4)划分单元网格并且检查网格的质量。

(5)组装划分好的各个零件模型，形成整车完整的有限元模型，调节穿透。

(6)根据零部件间的连接关系，选择相对应的方法，连接相接的零件，注意要按照焊接手册和装配图中的说明进行。

基于matlab的汽车乘员舱热负荷建模及仿真

基于matlab的汽车乘员舱热负荷建模及仿真李建民;吴柳燕;尤宝锋【摘要】文章介绍了使用matlab的Simscape模块建立汽车乘员舱热负荷瞬态模型的基本结构.所建模型可通过输入不同制热量和制冷量来模拟汽车空调不同控制状态下的乘员舱热负荷.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2017(000)012【总页数】3页(P142-144)【关键词】乘员舱;热负荷;瞬态模型【作者】李建民;吴柳燕;尤宝锋【作者单位】安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥 230022;安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥 230022;安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥230022【正文语种】中文【中图分类】U467.3近年来，随着仿真技术的不断成熟，尤其是matlab模型凭借其较高的准确性、较好的可扩展性而被广泛应用于汽车设计中。

汽车乘员舱（以下简称乘舱）热负荷状态作为汽车空调设计的重要参考因素，通常采用常规计算和实车测定来得到。

常规计算时，为简化计算，一般仅考虑影响较大的环境参数，所得结果误差较大。

实车测量时，工作量和数据量较大，可读性较差。

而仿真模型则兼顾了准确性和可读性两方面。

采用matlab建立仿真模型，已成为整车热负荷状态计算的重要手段。

本文使用matlab的Simscape模块建立乘舱的热力瞬态模型，模型中将乘舱对称分为左右两部分，左侧与右侧的空气均划分为11个气团，分别为前挡风玻璃气团、前门玻璃表面气团、前座上部气团、前座中部气团、前座底部气团、后门表面气团、后座上部气团、后座中部气团、后座底部气团、尾部气团及尾门表面气团。

用气团之间的对流传质以及气团与车座、车内包络面之间的对流换热来建立车内的热负荷瞬态模型。

图1是气团之间对流传质以及气团与车座之间对流换热的原理图。

采用simscape中相应的模块分别表示气团，玻璃，车座以及对流传质过程，搭建初始的车内热负荷模型如下图：Simscape自带的模块并不能满足乘舱热负荷建模的要求，因此需要采用simscape语言自定义一些模块。

某轻型载货车驾驶室多学科轻量化设计

某轻型载货车驾驶室多学科轻量化设计金文辉摘要：为了减轻某轻型载货车驾驶室的重量，建立驾驶室网格模型，对其进行模态性能分析，其前三阶频率均高于外界频率。

对其进行扭转刚度和弯曲刚度分析，其刚度值均大于目标值。

再采用惯性释放方法对其进行强度性能分析，其最大塑性应变小于要求值。

对驾驶室进行多学科优化设计，优化之后其各项性能均符合要求，同时其重量减轻了7.9%，达到了轻量化的目的。

关键词：驾驶室；模态；刚度；强度；轻量化0.引言车驾驶室是商用车十分关键的结构系统，主要通过减震器安装在车架上，其静动态性能对整车的舒适性和可靠性有着重要影响。

发动机的振动和路面的激励都会对驾驶室的模态性能产生影响，当外界的频率与驾驶室固有频率耦合时，将引起驾驶室产生噪声和振动，降低车辆的舒适性，同时会对驾驶室产生疲惫，有巨大的安全隐患。

驾驶室的刚度性能和强度性能，决定了其抵抗变形的能力和疲劳寿命，直接影响车辆的稳定性。

与此同时，驾驶室的轻量化关系着车辆的燃油经济性、制造成本和市场竞争性，因此驾驶室在满足其各项静动态性能情况下，应重点兼顾其轻量化设计。

为了对某轻型载荷车驾驶室进行轻量化设计，首先建立驾驶室网格模型，依次对其进行模态性能、刚度性能和强度性能分析，最后对其进行多学科轻量化设计。

1.建立驾驶室网格模型首先将该轻型载荷车驾驶室的几何模型加载到Hypermesh软件[1-2]中，驾驶室的重量为188kg，删除对其静动态性能影响较小的零部件，同时对部分零部件进行简化处理，忽略微小特征，采用10mm的Mixed单元对各个零部件进行网格划分。

驾驶室各部件通常采用焊点连接，可以采用5mm的ACM单元模拟其连接关系，并建立材料属性，最后检查网格单元，以此建立驾驶室网格模型，如图1所示。

图1 驾驶室网格模型2.模态性能分析基于模态性能分析可以获取结构的振动性能，可对其进行评估和优化，对研究其NVH性能具有重大参考意义。

自由模态性能能够直接表征其动态性能，其低阶频率对结构的模态性能影响较大，因此基于驾驶室网格模型，应用Nastran 软件[3-4]对其进行自由模态性能分析，以此得到驾驶室的前三阶模态频率分别为33.4Hz、41.5Hz和58.7Hz。

基于HyperMesh的乘用车驾驶室NVH性能分析

基于HyperMesh的乘用车驾驶室NVH性能分析
程楷博;钟兵;吴芷红
【期刊名称】《内燃机与动力装置》
【年(卷),期】2024(41)2
【摘要】为测定某乘用车驾驶室噪声、振动、声振粗糙度(noise vibration harshness,NVH)性能,采用有限元软件ANSA建立车辆内饰车身模型,HyperMesh 建立驾驶室声腔模型,并采用HyperMesh将车身模型与声腔模型耦合连接,进行声腔模态分析和噪声传递函数分析。

声腔模态分析结果表明:驾驶室声腔模型各阶次声压分布基本处于对称状态,符合车内声压分布规律,声腔模态结构合理。

噪声传递函数分析结果表明:在不同方向、不同位置的激励作用下,驾驶员右耳处最大声压级为55.60 dB,未超出57 dB的限值规定;后排乘客右耳处最大声压级为56.25 dB,未超出58 dB的限值规定,车辆驾驶室满足NVH性能要求。

【总页数】6页(P53-58)
【作者】程楷博;钟兵;吴芷红
【作者单位】山东交通学院汽车工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】U461.4
【相关文献】
1.基于hypermesh的乘用车车门性能分析及结构优化
2.乘用车副车架NVH性能分析
3.某乘用车动力总成悬置的NVH性能分析与优化
4.基于HyperMesh的电动汽车NVH声腔模态分析
5.某电动商用汽车驾驶室NVH性能分析
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基于HyperWorks的商用车驾驶室悬置前悬翻转臂的轻量化设计

基于HyperWorks的商用车驾驶室悬置前悬翻转臂的轻量化设计发布时间：2023-01-15T09:01:55.312Z 来源：《中国科技信息》2022年9月17期作者：申永浩[导读] 司机室悬挂系统由于行车过程中路面的复杂性，必须承受各种工况下的负荷申永浩安徽江淮汽车集团股份有限公司重型商用车分公司230601摘要：司机室悬挂系统由于行车过程中路面的复杂性，必须承受各种工况下的负荷。

旋转支架是商用车驾驶室悬挂系统的重要结构构件，其强度和刚度是设计过程中应考虑的重要因素。

本文作者使用HYPERWORKS有限元分析软件对商用车辆倾印介质进行了有限元分析，并获得了倾印介质在多工作状态下的应力和位移。

当结构丰富且使用拓扑优化重建模型时，将执行拓扑优化分析。

最终，该模型会显着降低零件质量，同时确保强度和刚性，从而实现轻量设计。

关键词：HYPERWORKS；商用车；前悬翻转臂引言在商用车司机室悬挂结构中，由于空间位置限制和力运行状态复杂，主体采用冲压结构很少，大部分采用整体浇筑结构。

但是，铸造结构产品的生产周期较长，废物率较高，零部件质量较好，制造成本较高，随着国际劳工组织计算机分析技术的发展，高强度材料和焊接技术的进步，现已设计为开发一种臂与模塑产品相比，结构产品既降低了质量和总成本，又保证了强度要求，满足了整体商用车轻型发展趋势的要求。

本文根据有限元分析手段对支座进行有限元强度分析，根据计算结果中关键部分的应力分布优化支座结构，实现零件轻量化目标，然后实现汽车轻量化，提高汽车功率。

1驾驶室悬置系统总体指标司机室悬挂系统是整车的重要组成部分，性能指标的确定十分关键。

其具体指标有八个:(1)可靠性:结构构件的总寿命为100万公里，脆弱构件需要两年或200 000公里(视先到者而定)；(2)第一次故障平均公里数(mttf ) : 12 000公里；(3)横向刚度:≤2.5/g(完全浮动)≤2.0/g(部分浮动)；(4)俯仰刚度:≤3.0/g(全浮)≤2.5/g(部分浮)；(5)反演角度:70；正常频率:1.5 ~ 3.0hz；(6)环境工作温度:-35℃~ 80℃；(7)垂直跳动:前悬架:65毫米；(顶部/底部:30毫米/35毫米)；后悬架:60毫米；(顶部/底部:30毫米/ 30毫米)；(8)根据GB/T4970-2009汽车平面度试验方法，对三种低速、高速、散装路面进行试验时，不应处于各种速度不舒服状态。