C20车型CAE分析目标分解(第二版)20131129
一种面向整车性能分解技术的多目标系统优化设计方法
一种面向整车性能分解技术的多目标系统优化设计方法.设计.计算.研究.一种面向整车性能分解技术的多目标系统优化设计方法谢骋王蠡任凯泛亚汽车技术中心有限公司【摘要】构建了一种面向整车操纵稳定性指标分解技术的智能化仿真计算及子系统性能参数优化设计的分析方法流程.归纳了面向级轿车悬架系统外特性参数的典型变化范围带宽,并探索出了一条子系统外特性参数对多个整车性能目标的优化技术路线。
运用方法、响应面方法以及基于响应面结果的多目标优化算法,得到了悬架子系统各特性参数对整车操纵稳定性目标的敏感性、贡献率、近似模型以及最优设计值。
主题词:整车性能技术分解多目标系统优化设计中图分类号:文献标识码:文章编号:. ?,“,.,】【】℃?,.. . , ? 彻 ,, ,订 .:啪, ?,? ,涉及数量众多的子系统控制变量和多个整车目标变前言量.即控制变量之间存在着复杂的耦合关系,控制变在车辆架构开发的前期阶段.需要根据市场调量和目标之间存在着较强的非线性关系。
若将所有控制变量和目标直接投入优化流程.其效率和计算结果研所确定的一系列操纵稳定性、平顺性等整车性能目标.来进一步得到各子系统总成如悬架、转向、制的精度都会很低。
因此.先运用方法筛选出对整动、轮胎等的设计指标。
本文综合应用和? 车优化目标具有显著影响且贡献率较大的子系统参数.然后利用这些参数建立响应面模型.在响应面分构建了一种智能化仿真和基于统计学方法的析基础上进行寻优并找到全局最优解决方案。
性能指标分析流程.并以悬架系统为例,在大量整车操纵稳定性客观试验数据的基础上.确立了一套操 . ?优化任务集成模块开发针对图中提到的“车辆模型和优化任务桥接纵稳定性技术指标作为底盘架构的开发目标.同时对近百余辆乘用车的悬架、减振器阻尼特性等的自动化计算流程”,解决了个问题:抽初始动力学模型中悬架系统特性参数识别及非线性特性数据资源进行了梳理.确定出作为设计变量的子系统特性参数。
碰撞标准及CAE分析
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方向盘的最大后移量法规规定为不超过127mm,最大 的胸部压缩量为75mm,本次模拟中方向盘的最大后 移量为77.65mm,预测假人的胸部压缩量能够达到法 规的要求。
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B柱的加速度为44.5g,根据同捷公司已有的实验数据, 当B柱左侧的最大加速度达到106.24g,安全气囊未打 开的情况下,假人的头部损伤值为679,据此可以估 计,假人的HPC值能够达到法规的要求。
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右侧门框的变形量列表(mm) L1 0.1 L2-0.6 L3-0.5 L4-0.2 L5-0.2 L6-1.6 L7-1.2 L8-0.3 法规规定,碰撞以后,必须能够打开足够数量的车门, 使乘员能正常进出,为此,测量出右侧门框的变形量 基本上不发生变化,在碰撞以后,能够打开的。
内力,相当于4.5kN外力
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❖ 1.6 试验中,车门不得开启,试验后,有足够 数量车门能打开,使乘员逃逸
❖ 1.7 试验后,若有内部构件脱落,不得产生锋 利或锯齿边
❖ 1.8 允许有不伤害乘员的永久变形,脱落 1.9 试验后,燃油泄露前5min 燃油泄漏速率 ≯30g/min
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No
Image
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❖ CAE分析建立转向盘的移动,车门和门框的 变形基础上,间接的,与假人传感器直接测 量数据比较,存在一定的误差。
❖ 采用与标杆车比较的计算方法,在相同的假 设和边界条件下,比较计算结果。可认可。
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结束语
若有不当之处,请指正,谢谢! Nhomakorabea2021/7/1
基于有限元的白车身模态刚度CAE分析及其优化
摘要汽车工业发展到今天,汽车车身已成为影响其各种性能的最大组成部分之一,特别是轿车车身,它在很大程度上决定了汽车的商品价值和销售市场。
近几十年来,人们对汽车的安全性、舒适性、经济性、可靠性和耐久性的要求越来越高;由于能源的紧缺和激烈的汽车市场竞争,又迫使汽车要实现轻量化并尽可能降低成本,因而引发材料工程与制造业巨大的变化,并促使设计理念和设计方法不断改进。
有限元法是关于连续体的一种离散化的数值计算方法,亦即在力学模型上近似的数值方法,它在车身结构分析中发挥着重要的作用。
本论文利用先进的CAE技术,以某轿车白车身为主要研究对象,在Hyperworks软件下,建立了轿车白车身详细有限元模型,进行白车身自由模态分析、扭转工况和弯曲工况下的白车身刚度分析,以检测白车身是否满足基本的模态刚度要求。
并利用CAE 软件进行白车身钣金件的优化,以达到轻量化的目的,提高白车身的经济性和安全性,满足市场需求。
关键词:白车身模态刚度Hyperworks 优化备注:因要遵循公司保密条约,本论文数据已处理。
Modal and Stiffness Analysis and OPtimizationon Body-in-whiteof Car Based on Finite Element MethodAbstractAutomobile industry development today, the body has become the various properties of the largest part of the car body, in particular, it largely determines the value of the goods and the sale market of automobile. In recent decades, the vehicle safety, comfort, economy, reliability and durability of the increasingly high demand; because of the shortage of energy resources and the car market with intense competition, and forced the car to lighten and reduce costs as much as possible, and thus lead to materials engineering and manufacturing industry tremendous changes, and make the design concept and design method of continuous improvement. The finite element method is a kind of continuum discrete numerical calculation method, the mechanics model to approximate the numerical method,the body-in-whit structure analysis plays an important role.In this paper, the use of advanced CAE technology, to body-in-whit as the main research object, in Hyperworks software, establish the detailed finite element model of body-in-whit, for white body free modal analysis of torsional and bending condition and working condition of BIW stiffness analysis of body-in-whit, to detect whether meet the basic modal stiffness degree requirements. And the use of CAE software for white main body sheet metal parts optimization, has reached the goal of lightening the body-in-whit, improve the economy and safety of, meet market demand.Key words:Body-in-whit Moda Hyperworks Stiffness Optimization目录中文摘要 (Ⅰ)英文摘要. (Ⅱ)目录 (Ⅲ)第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2国内外车身CAE技术研究现状 (2)1.3本文的主要内容 (3)第二章有限元法理论 (4)2.1引言 (4)2.2有限单元法和白车身刚度的基本原理 (4)2.2.1有限元和模态分析基本理论 (4)2.2.2白车身扭转刚度基本理论 (5)2.2.3白车身弯曲刚度基本理论 (7)2.2.4白车身门窗开口变形理论 (8)第三章某轿车白车身有限元建模 (9)3.1引言 (9)3.2建模要求 (9)3.2.1网格标准的确定 (9)3.2.2网格质量要求 (9)3.3建模的基本步骤 (10)3.3.1建模原则 (10)3.3.2单元类型的选择 (10)3.3.3连接方式的选择 (10)3.3.4单位制及材料特性 (11)3.2.5模型的装配 (11)第四章轿车白车身模态分析 (13)4.1白车身模态分析的意义 (13)4.2白车身模态分析的基本设置 (13)4.3白车身模态分析结果分析 (13)4.4本章小结. (16)第五章轿车白车身刚度分析 (17)5.1引言 (17)5.2白车身扭转工况分析 (17)5.2.1加载及约束条件 (17)5.2.2白车身扭转刚度结果表达及评价标准 (18)5.2.3轿车白车身扭转刚度数据处理及分析结果 (18)5.3白车身弯曲工况分析 (22)5.3.1加载及约束条件 (22)5.3.2白车身弯曲刚度结果表达及评价标准 (22)5.3.3轿车白车身弯曲刚度数据处理及分析结果 (23)5.4本章小结 (25)第六章轿车白车身优化分析 (26)6.1引言. (26)6.2优化分析的基本原理 (26)6.3优化分析的基本步骤 (27)6.3.1在Hypermesh中完成相关设置 (27)6.3.2提交Nastran完成计算 (28)6.3.3提取灵敏度信息 (28)6.3.4确定优化方案 (28)6.4白车身优化结果分析 (28)第七章结论与展望 (29)7.1本文结论 (29)7.2工作展望. (29)参考文献 (30)致谢 (32)第一章.绪论1.1引言近几年,我国汽车工业快速而稳步发展,打造我国自主品牌、开发核心技术是我国汽车工业的必然选择。
常用CAE分析简介
常用CAE分析简介1. 有限元分析(FEA):有限元分析是一种将复杂结构分解为简单单元的方法,通过求解这些单元的力学行为,从而得到整个结构的力学性能。
有限元分析广泛应用于结构分析、热分析、流体分析等领域,可以帮助工程师评估设计的强度、刚度、稳定性等性能指标。
2. 计算流体动力学(CFD):计算流体动力学是一种利用数值方法模拟流体流动问题的方法。
通过CFD分析,工程师可以了解流体在特定条件下的速度、压力、温度等参数,从而优化设计,提高设备的性能。
CFD分析广泛应用于航空航天、汽车、化工、建筑等领域。
3. 多体动力学(MBD):多体动力学是一种模拟多个刚体之间相互作用的力学分析方法。
通过MBD分析,工程师可以研究机械系统的运动特性、动力学性能和振动特性,从而优化设计,提高设备的可靠性。
MBD分析广泛应用于汽车、、航天器等领域。
4. 优化设计:优化设计是一种在满足一定约束条件下,寻找最优设计方案的方法。
通过优化设计,工程师可以在保证产品质量的前提下,降低成本、提高性能。
优化设计方法包括线性规划、非线性规划、遗传算法等。
5. 可靠性分析:可靠性分析是一种评估产品在使用过程中发生故障的概率的方法。
通过可靠性分析,工程师可以了解产品的故障模式和故障原因,从而优化设计,提高产品的可靠性。
可靠性分析方法包括故障树分析、故障模式与影响分析等。
CAE分析在工程领域具有广泛的应用,可以帮助工程师在设计阶段发现潜在问题,优化设计,提高产品质量和降低成本。
随着计算机技术的不断发展,CAE分析将在未来发挥越来越重要的作用。
6. 热分析:热分析是一种评估产品在温度变化下的热传导、热对流和热辐射性能的方法。
通过热分析,工程师可以了解产品在不同温度条件下的热性能,从而优化设计,提高产品的热效率和热稳定性。
热分析广泛应用于电子设备、汽车、航空航天等领域。
7. 声学分析:声学分析是一种评估产品在声波作用下的声学性能的方法。
通过声学分析,工程师可以了解产品在不同频率下的声压级、声强级和声功率级等参数,从而优化设计,提高产品的声学性能。
双前轴车辆Ⅱ簧前支架CAE分析
摘 要 :本文 通过 对 某双 前轴 车 辆 的 I I 簧 前 支架 进 行强 度有 限元分 析 ,结 果显 示 该支架 的强度 完
全满足设计要求。 应轻量化要求, 对原支架进行拓扑优化 , 优化后 的支架在满足结构强度的同时,
成功减 重 2 k g ,达 到轻 量化 目标 。
关键词 :板簧支架: 有 限元分析: 拓扑优化 中图分类号:U 4 6 6 文献标识码 :A 文章编号 :1 6 7 1 — 7 9 8 8 ( 2 0 1 3 ) 0 2 — 3 4 — 0 3
汽1 I 实用 技 术
艺・ 设备 ・ 材 料
2 01 3 年 第2 期
2 01 3 N AP P LI ED T E CH N0 L 0G Y
双前轴车辆 Ⅱ簧前支架 C AE分析
闫琳 ,王 波
( 陕西 重型汽 车有 限公 司, 陕西 西安 7 1 0 2 0 0 )
为3 2 0 MP a ,抗 拉强度 为 5 0 0 MP a 。
图 5 优 化前 、后最大应力值 比较
图 6 优 化 前 、后 安 全 系数 比较
从图 5 , 图 6可 以看 出 ,优 化后 支架 的应 力值
改进设 计和 减少 开发 周期 。本 文通过 H y p e r me s h软
引言
件 对某 双 前轴 车辆 的 I I 簧 前支 架进 行 了有 限元结 构
汽车侧面碰撞CAE对标分析
碰 撞性 能 开发提 供 高精度 的仿 真分析模 型 .
最 小单 元 长 度/ m m 最 大单 元 长 度/f i l m 长 宽 比
3 1 0 5
最 小 四 边形 内 角/ 。 () 最 大 四边 形 内 角/ 。 () 最 小 三 角形 内 角/ 。 ()
4 5 15 3 3 0
V S (V h l T e i e eh i l p c ct n) 和 S T c T c nc S ei ai a i f o SS
( u ss m T c nclS e ict n 指 标 , 成 结 构 S byt eh i p c ai ) e a i f o 完
汽 车企业 不断 引进 和 开发 具 有 更 高性 能 的产 品 , 其 中安 全性 能成 为改 进 和提 高 的重 点 , 在新 车 型 的开
3 0
计
算
机
辅
助
工
程
21 0 2丘
析有 限元模 型 的精 度 和建 模 方 法 , 证 后 续 新 车 型 保 C E分 析的准 确性 , A 以便更 有效 地进 行指导 设计 . 本 文 以某车 型侧 面碰撞 分析有 限元 模型 对标分 析 为例 , 出较 详 细 的 对 标 过 程 , 证 模 型 的有 效 给 验
P NG C a g u E h n k n,L U W e ,YANG Ja I i in
( e a m n o A D p r e t f E& P r r n ei e r i , uo o v n ier gR sac s tt, t C eo f ma c tga o A tm t e E g ei ee rhI tue n tn i n n ni
性, 保证 C E模 型 的精 度 , A 为详 细设 计 阶段 的侧 面
新车型CAE分析报告
汽车尾翼属是在汽车高速行驶时起到回旋车顶端尾部气流的装饰板,其主要 功能是减少车辆行驶过程中尾部的升力,提高车辆的行驶稳定性。好的尾翼 设计方案不仅可以起到画龙点睛的装饰作用,更可以起到提高汽车行驶的稳 定性。因此在汽车尾翼设计过程中需要对尾翼的设计方案进行外流场风阻分 析及优化,以降低尾部的升力,提高汽车行驶的稳定性。此过程应提交“汽 车外流场分析报告”。
3、雾灯改型需要开展的分析项目: •雾灯改型重点考察改型后雾灯安装支架的强度及模态指标。因进行雾灯支架强 度分析及模态分析。 •此过此过程应提交“雾灯支架强度分析报告”及“雾灯模态分析报告”。
4、新增天窗需开展的分析项目 •
:
增加天窗会导致车身扭转、弯曲刚度的改变,同时也会引起局部强度、及顶 盖模态值的改变进而影响车身的强度及乘坐的舒适性。设计人员在新增天窗 之后应开展驾驶室白车身扭转刚度、弯曲刚度、模态值、及车身强度计算, 严格控制各项性能指标,确保改型之后驾驶室性能稳定可靠。
6.转向管柱改变需要展开的分析项目
• • 汽车转向管柱作为驾驶员操控汽车的重要部件,其安全性和可靠性显得尤为 重要。在汽车行驶的过程中,任何来自转向管柱的异响、卡滞和变形过大都 会给驾驶员造成很大的心理压力,影响行车安全。 转向管柱主要包括转向轴总成、上柱管、管柱支架、紧定螺栓、拉脱锁、下 柱管、下支架、旋铆销轴、锁定手柄等。转向轴总成通常是上端加工有连接 花键,用来安装方向盘;下端焊接有万向节总成,与转向器连接,实现转向 扭矩的传递。上、下柱管装配在一起,通过管柱支架和下支架安装在车架上 。拉脱锁与管柱支架通过注塑装配在一起。 应提供的分析报告为:“转向管柱模态分析报告”,“转向管柱支架强度分 析报告”
•
ห้องสมุดไป่ตู้
乘用车设计CAE分析指南概要
乘用车设计CAE分析指南概述指南是针对乘用车各项性能进行有限元分析的建议,以此在乘用车设计初期(样车生产之前或生产之后)寻找设计中的技术缺陷,避免颠覆性的设计错误,本指南的目的是使客户初步了解内容所述有限元分析内容的用途和意义,目的是为了通过分析协助客户深入了解自身产品性能,量化乘用车性能参数,使相关数据更具有可控性和可管理性,减少开发费用,减少设计缺陷,避免设计失误,同时可部分代替试验或减少试验次数,减少召回的可能性,使客户的乘用车产品在市场上更具有竞争力。
指南的分析内容包括乘用车的空气动力学分析,乘用车的白车身强度分析,包括各种行驶工况应力应变分析;NVH分析包括连接部分刚度分析、整车模态分析、整车刚度分析(弯曲刚度、扭转刚度分析);乘用车的疲劳分析、乘用车的正面碰撞分析及乘用车零部件分析。
方案内容1. 空气动力学分析汽车的空气动力学性能,是汽车动力性能的——个重要指标,风阻系数的大小直接决定了汽车的动力性能。
本项分析使用流体动力学分析软件进行,模拟风洞试验状况,如果非必须通过试验获得风阻系数,本项分析完全可使汽车制造商不必再进行风洞试验即可获得汽车的风阻系数。
2. 车身强白度分析强度分析主要考察白车身在各种不同的行驶工况下的强度和应力应变水平,是乘用车CAE最早应用也是最基本的性能分析项目。
这—分析能够使得白车身在各种工况下保证汽车的强度在许可的范围之内。
本项内容主要使用静力学分析软件完成。
3. NVH(噪声、振动、声振粗糙度)分析NVH的研究在国际上还是一个未完成的课题,目前可以定量分析的主要集中在如下几个方面。
其中主要包括6项分析,各连接部分的截面特性分析、连接部分刚度分析、模态分析、整车刚度分析、横梁连接部分刚度分析和传递特性分析。
这些分析的目的是考察乘用车的NVH性能,这种方式是将振动、噪声、舒适性的相关性能映射到刚度特性上进行考察,最终结果将依据参考的竞争车型或已有数据进行评价。
整车CAE分析清单
引擎盖气弹簧安装刚度
引擎盖锁安装点强度(上、下体安装点)
引擎盖猛然关闭分析
后背门模态
后背门刚度
后背门减重
后背门气弹簧安装点强度(后背门与车身)
后背门 后背门锁安装点强度(上、下锁体安装点)
后背门铰链强度
后背门铰链安装点刚度
后背门铰链车身安装点刚度
后背门下垂分析(如有备胎则考虑备胎)
侧门模态
侧门刚度
侧门下垂分析
目作相应 悬架工作行程分析及优化 调整) 底盘结构分析
悬置刚度分析与优化
前悬架总成分析(正常和极限工况)
副车架模态分析
副车架强度分析(正常和极限工况)
副车架本体疲劳分析
副车架焊点疲劳分析
目标值
分析值
整改计划
报告编号
状态
93
控制臂强度分析(正常和极限工况)
94
控制臂疲劳分析
95
转向节强度分析(正常和极限工况)
整车前撞分析(根据规定法规或标准分析)
118 碰撞安全 整车侧撞分析(根据规定法规或标准分析)
119 分析 整车后撞分析(根据规定法规或标准分析)
120
行人保护分析
121
风阻CAE分析
122
后视镜流场与风噪分析
123
空调风道流场分析
124
除霜性能分析
125 流场分析 吹脚性能分析
126
吹面性能分析
127
140 悬置 发动机前支架强度及模态分析
141
发动机左上支架强度及模态分析
142
发动机左下支架强度及模态分析
143
发动机后支架强度及模态分析
144
动力总成悬置软垫刚度分析
一种面向整车性能分解技术的多目标系统优化设计方法
Xi e g,W a g Li e Ch n n ,Re i n Ka
( a i tmoieT c nc l ne o, t) P nAsaAuo t eh ia trC .Ld v Ce
【 bta tA uo td s uai n u ss m ef mac pi zt n rcd r fr vhc h nl g A s c] n a t e i l o a d sbyt pr r ne ot ao poeue o eil a di r ma m tn e o mi i e n
m m mlm
o/ ) m
前 、 轮 轮 跳 外 倾 变化 特 性 后
前 、 轮轮 跳 轮 距 变 化 特性 后
前 、 轮轮 跳 前 束 变 化 特 性 后
mrm i m d
() 。/ m
前 、 轮 纵 向力 转 向特 性 后 前 、 轮 侧 向力 转 向 特性 后 前 、 轮 回正力 矩 转 向特 性 后 前 、 轮 侧 向力 外 倾 角 变化 特 性 后
从6 5个 参 数 中筛 选 出贡献 率 大 于 2 %的 2 1个显 著 因子 作 为 响 应 面分 析 和 系统 优 化 设 计 的控 制 变 量
类 别 控 制变 量 量 纲
车 轮轮 心垂 直 运 动 行 程/ m r a
图 4 轮 跳 下 主销 后 倾 角 变 化 率 的带 宽范 围选 择
4 优 化 计 算 的统 计 学 分 析 结 果
41 DOE 分 析 结 果 .
前 轮 车轮 前 束 角 前 轮 车轮 外 倾 角 车 轮 定 位
前 轮轮 跳 行 程/ mm
图 3 外 倾 角 随 轮 跳变 化 的 K特 性
利用CAE技术对某客车车架结构变更进行对标分析
利用CAE技术对某客车车架结构变更进行对标分析文章应用Hypermesh软件建立了某客车车架结构变更前后的有限元模型,利用Optistruct求解器,进行模态、刚度和强度等分析,对结构变更前后的结果进行比对,发现两者间的差值很小,因此可以忽略这两者间的结构差别,免去结构少许改动后还要去跑路试的环节,为公司产品的变更节省了经费及保证能及时把车交付给客户。
标签:Hypermesh;模态分析;刚度分析;强度分析;对标分析1 引言我司研制生产的某12米半承载客车,在国内已经经过2万公里的可靠性试验后,其各项指标都符合设计要求及国内客户反映其结构设计合理,可靠性好。
但在出口海外目的地时,客户觉得中门踏步台阶宽度较小,需要增加各台阶面的宽度,经协商决定把与中门踏步地板骨架连接的半承载车架处的中间纵梁打断,并往内移动100mm。
由于这车型是典型的半承载结构,与后悬连接的部位在各路况下,其应力均较大,是比较容易破坏的区域,而打断中间纵梁对此结构更加不利。
在这情况下,如何设计这部位的结构变得更加重要。
因此,在设计图纸定版前进行CAE分析,对各种设计方案进行对比分析,找出最合理的方案使变更后的结构与原结构相比不会减弱很多即可。
2 有限元建模此车是典型的三段式半承载结构,车架是主要的承载结构,因此只要对车架进行对比分析即可。
为了真实地反映车架模型,采用壳单元来建立其车架等结构。
在建模过程中遵循以下简化规则[1]:(1)略去一些非承载件和各种小的功能件等;(2)忽略承载结构上的各种工艺特征,如工艺孔、凸台及翻边等;(3)以中面作为板壳单元的基准面,结构间的连接关系采用共结点、刚性连接等模拟;(4)忽略了悬挂系统和空气弹簧和导向杆系;(5)将质量大且集中的零部件,如发动机、变速箱、缓速器等以集中质量单元的方式连接在各安装部位上,其余为均布质量点;(6)忽略焊接过程中出现的变形和残余应力;(7)有限元模型的总质量和重心位置与实车保证一致。
新车型开发项目节点P1-P5说明
—最初版的产物开发计划
产物设计部份
《概念设计法式》?
—竞争车型数据搜集整理,确定设计基准
—竞争车型和目标车型技术分析、竞争车型比较
数据分析
—法律法规分析
—竞争车型和目标车型技术分析陈说
—Bench Mark分析陈说
—法律法规清单
产物设
计部份
—第一轮总安插方案初步分析
—第一次总安插图、人机工程分析(造型鸿沟条件、极限尺寸、范围尺寸等设计硬点)
—外、内型面数模
设计
—进行A CLASS级修面
—A CLASS
产物设计部份
《工程设计法式》
—第三轮总安插设
计
—第三轮总安插图的绘制(主要部件安插、法规校核、悬架可行性分析、基本尺寸图绘制等)
—整车及各总成性能计算、DFMEAS分
析及CAE分析
—确定整车及主要总成结构及主要总成在整车位置安插
—主要搭载总成3D安插用型面数模设计
—详细的工程设计(结构、尺寸、资料、性能、外观等)
—进行DFMEAS工作
—修订DVP
—3D的数模
—2D图纸、3D图纸
—DFMEAS
—产物标准、技术标准、DVP等
产物设计部份
—第二轮结构设计分析:整车车型和零部件详细设计阶段的CAE工作
—零部件的刚度、强度、热特性、弹性元件的刚度优化、构优化、BIW的刚度及耐久性、整体刚度特性、NVH、第二轮整车碰撞及平安性能分析
—第一轮零部件手工样件确认
—编制样件控制计划与装车计划
—第一轮手工样件及确认陈说
—样件控制计划
—装车计划
产物设计部份
《设计验证法式》
—第四轮总安插设
计及确认
一种面向整车性能分解技术的多目标系统优化设计方法
一种面向整车性能分解技术的多目标系统优化设计方法
谢骋;王蠡;任凯
【期刊名称】《汽车技术》
【年(卷),期】2012(000)008
【摘要】构建了一种面向整车操纵稳定性指标分解技术的智能化仿真计算及子系统性能参数优化设计的分析方法流程,归纳出了面向A+级轿车悬架系统外特性参数的典型变化范围带宽,并探索出了一条子系统外特性参数对多个整车性能目标的优化技术路线.运用DOE方法、响应面方法以及基于响应面结果的多目标优化算法,得到了悬架子系统各特性参数对整车操纵稳定性目标的敏感性、贡献率、近似模型以及最优设计值.
【总页数】5页(P24-28)
【作者】谢骋;王蠡;任凯
【作者单位】泛亚汽车技术中心有限公司;泛亚汽车技术中心有限公司;泛亚汽车技术中心有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U463
【相关文献】
1.面向对象的多杆机构多目标多约束优化设计方法 [J], 唐敦兵;杨俊;戴敏
2.一种基于Workbench的板弹簧压紧系统优化设计方法 [J], 冉仁杰; 黄山; 张笑天; 刘晓辉; 方华伟
3.一种多目标的可见光DCO-OFDM系统优化方案 [J], 寇艳春;李连本;田原;张之栋;黑永强
4.一种多目标的可见光DCO-OFDM系统优化方案 [J], 寇艳春;李连本;田原;张之栋;黑永强
5.面向城市微气候系统的性能驱动多目标数字化设计方法 [J], 巫溢涵;詹庆明因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
新能源汽车cae技术解决方案
汽车与新能源车行业CAE技术应用解决方案2017年目录1 新能源汽车行业背景 (4)2 新能源汽车研发中面临的主要挑战 (5)2.1电动机 (5)2.2电力电子器件 (5)2.3电磁兼容 (6)2.4 NVH性能 (6)2.5安全性 (7)2.6汽车轻量化 (7)3 CAE技术在新能源汽车研发中的应用 (7)3.1汽车工业CAE应用分类 (7)3.1.1结构强度、刚度和模态分析及结构优化设计 (8)3.1.2噪声、振动与不平顺性(NVH)分 (8)3.1.3疲劳寿命与可靠性分析 (8)3.1.4碰撞与安全性分析 (8)3.1.5气动或流场分析 (8)3.1.6汽车的可操纵性分析 (9)3.1.7整车性能的分析评价与预测 (9)3.2新能源汽车CAE独特应用 (9)3.2.1电池组仿真分析 (9)3.2.2电动机仿真分析 (11)3.2.3电力电子器件仿真分析 (12)3.2.4电磁兼容仿真分析 (12)3.2.5多物理场的系统集成仿真分析 (13)4 新能源汽车仿真分析主要解决方案 (13)4.1 F LO EFD(通用流体) (14)4.1.1软件简介 (14)4.1.2应用解决方案 (15)4.2 F LO THERM(电子电路热设计) (18)4.2.1软件简介 (18)4.2.2电子器件应用解决方案 (18)4.3 STAR-CCM+(通用流体) (19)4.3.1软件简介 (19)4.3.2应用解决方案 (19)4.4 ANSYS(结构+流体+电磁) (20)4.4.1软件简介 (20)4.4.2应用解决方案 (21)4.5 F LOWMASTER(一维汽车热管理系统) (22)4.5.1软件简介 (22)4.5.2应用解决方案 (23)4.6 AMES IM(一维液压、机电、电气) (25)4.6.1软件简介 (25)4.6.2应用解决方案 (25)4.7 ACTRAN(通用噪声) (27)4.7.1软件简介 (27)4.7.2应用方案 (28)4.8 P UMP L INX(专业旋转机械) (32)4.8.1软件简介 (32)4.8.2应用解决方案 (32)4.9 ADVISOR(汽车动力性能) (35)4.9.1软件简介 (35)4.9.2动力应用解决方案 (35)4.10 INFOLYTICA(专用电磁电机) (36)4.10.1软件简介 (36)4.10.2电机应用解决方案 (36)4.11MSC(结构、机械动力、碰撞) (37)4.11.1软件简介 (37)4.11.2应用解决方案 (37)5小结 (39)附录:汽车行业常用CAE软件列表 (40)1 新能源汽车行业背景中国汽车产业经过半个多世纪的努力,已形成完整的工业体系。
现代汽车工程中CAD技术应用分析何昌錾
现代汽车工程中CAD技术应用分析何昌錾发布时间:2021-12-08T12:56:22.106Z 来源:《时代建筑》2021年8月上作者:何昌錾[导读] 随着行业总量的不断提升和市场竞争的白热化,产品自主设计开发能力的培养和提升已成为汽车企业生存与发展的关键问题。
何昌錾 620102198312****14摘要:随着行业总量的不断提升和市场竞争的白热化,产品自主设计开发能力的培养和提升已成为汽车企业生存与发展的关键问题而CAD /CAE技术的发展应用正是解决这一问题的锐利武器。
借助于先进的CAD技术,能降低开发人员的工作量并提高产品质量。
现将根据覆盖件模具设计、车身设计、底盘布置设计、汽车轻量化等方面来阐述CAD技术的应用状况及其发展前景。
关键词:汽车工程;CAD技术;应用分析 1.汽车工程领域中CAD技术的发展情况分析 CAD即计算机辅助设计(ComputerAidedDesign),是利用计算机强大的图形处理能力和数值计算能力,辅助丁程技术人员进行工程或产品的设计与分析,达到理想的目的,并取得创新成果的一种技术。
自1950年计算机辅助设计(CAD)技术诞生以来,已广泛地应用于机械、电子、建筑、化工、航空航天以及能源、交通等领域,产品的设计效率飞速提高。
汽车行业是CAD技术最先应用的领域之一,一些著名的汽车公司很早就自行开发CAD软件。
至今,CAD技术几乎被所有汽车公司所采用,CAD技术的应用水平已成为评价一个国家汽车工业水平的重要指标。
在我国,汽车企业一直都作为国家和地方的利税大户,同时也是CAD技术应用的先锋。
CAD技术在企业中的成功应用,不仅带来了企业技术上的创新,同时也带动了企业经营、管理模式的变革。
因此,它对我国传统产业的改造、新技术的兴起,以及汽车工业提高国际竞争力等方面,起到了巨大的推动作用。
汽车行业是CAD技术最先应用的领域之一, 国外一些著名的汽车公司很早就自行开发CAD软件。
汽车商品设计开发与解析模拟技术(CAE)的应用
汽车商品设计开发与解析模拟技术(CAE)的应用
谢飞
【期刊名称】《汽车研究与开发》
【年(卷),期】1999(000)002
【摘要】本文详细讨论了如何降低汽车商品开发的风险,汽车商品“好的设计”,开发预测能力和解析能力以及解析模拟技术(CAE)在汽车商品开发中的特征和功效,应用现状和发展趋势以及如何提高解析模拟技术的应用水平等。
【总页数】5页(P16-20)
【作者】谢飞
【作者单位】中国汽车工业总公司重庆汽车研究所
【正文语种】中文
【中图分类】U462.2
【相关文献】
1.CAE模拟分析在汽车数字化开发中的应用及展望 [J], 靳春梅;樊灵
2.逆向工程技术及模拟分析CAE软件在汽车模具中的应用 [J], 李玉青
3.气辅注塑CAE模拟技术在汽车保险杠模具设计中的应用 [J], 杜志惠;燕立唐;刘
波
4.基于气辅成型及CAE模拟分析技术的大型精密汽车保险杠注塑模具设计 [J], 王兰萍
5.汽车设计的基本思路与解析模拟技术的应用 [J], 谢飞
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14
备胎固定处板金强度分 析
备胎支架强度分析
15
蓄电池安装支架强度分 析
蓄电池安装支架强度分析
16 前后拖钩强度分析
拖钩强度分析(前、后拖钩)
17 玻璃升降器强度分析 玻璃升降器强度分析
18 后视镜安装点刚度分析 后视镜安装点刚度分析
转向系统+CCB(约束模态)
转向支撑、转向系统 转向管柱/方向盘约束模态
<3mm 30Hz~70Hz/30Hz~70Hz
整体模态>23Hz 局部模态>50Hz 最大应力<抗拉强度 最大塑性应变<10% 最大应力<抗拉强度 最大塑性应变<10% 最大应力 <材料屈服强度 最大位移<15mm
最大应力<材料屈服强度
>1000N/mm
100N<6mm 400N残余变形<0.7mm
发动机罩over slam分析
发动机罩下拉变形分析
发动机罩乘坐分析
发动机罩铰链安装点刚度分析
C20车型CAE目标
发动机罩oil canning分析
发动机罩dent分析
发动机罩支撑位置变形 前车门扭转刚度分析 前车门腰线刚度分析 前车门窗框侧向刚度分析 前车门内板稳定性分析 前车门密封力变形分析
前车门内板内饰安装孔刚度
P1点3703.7N/mm;P2点3703.7N/mm P3点1481.5N/mm
>1000N/mm
一阶弯曲49.7Hz,一阶扭转59.8Hz 35Hz~70Hz/35Hz~70Hz
窗框局部28.7Hz,内板局部 46.6最H大z,应外力板31局7部.85M9P.a4Hz
最大塑性应变<3.2%
最大应力340.9MPa 最大塑性应变<4.0% 锁点垂向变形:0.136mm 内外板错位变形:0.431mm
参考值 8000 N·m/° ~15000 N·m/
° 8000 N/mm ~15000 N/mm
0%~0.08% 8000 N·m/° ~15000 N·m/
° 8000 N/0m%m~0~.10580%00 N/mm
4000 N/mm ~8000 N/mm 3000 N/mm~6000 N/mm 30Hz~40Hz/40Hz~50Hz 30Hz~40Hz/40Hz~50Hz
200N/mm 0.933
2.372mm 一阶扭转37.8Hz,一阶弯曲 整体模态2545..55HHz,z 局部模态
51.2Hz 最大应力339.3MPa 最大塑性应变<1.5% 最大应力358.5MPa 最大塑性应变<2.36%
143.1N/mm 572.6N·m/deg
152.4N/mm 0.344mm 1.401mm 133.3/mm
P3点96.2N/mmP4点161.4N/mm
P3点138.2N/mmP4点185.7N/mm
P5点85.2N/mmP5点57.1N/mm
P5点92.8N/mmP5点72.8N/mm
最大1位.移77123m.m43mm
最大1位.3移738m.m45mm
残余变形5.12mm
残余变形1.73mm
>1000N/mm
后视镜振动(模态)分 析
后视镜振动(模态)分析
离合踏板安装点刚度分析
10 踏板安装点强度分析
制动踏板安装点刚度分析
油门踏板安装点刚度分析
11
前后减震器支座强度分 前减震器支座强度分析
析
后减震器支座强度分析
12 手刹安装支架强度分析 手刹机构安装点刚度分析
油箱安装点刚度分析
13 油箱吊挂支架强度分析
油箱及支架强度分析
128.4Mpa
P1点754.7N/mm;P2点1036.2N/mm P3点1075.2N/mm;P4点809.7N/mm
>100N/mm >500N·m/deg
>100N/mm <1mm
<1.5mm >100N/mm
<5mm
<1mm >50N/mm >50N/mm >50N/mm >200N/mm <1.0mm
后边缘Z向最大位移1.508mm 侧边缘Z向最大位移为3.044mm
0.789mm 95.2N/mm 64.9N/mm 106.4N/mm 238.1N/mm
0.76mm 2.385mm 一阶扭转38.1Hz,一阶弯曲62.3Hz
整体模态28.5Hz,局部模态54.3Hz 最大应力378.0MPa 最大塑性应变<1.4% 最大应力394.8MPa
3639.0N/mm 一阶扭转38.8Hz/一阶弯曲45.5Hz 一阶扭转38.0Hz/一阶弯曲44.1Hz
RAV4分析结果 11924.4N·m/°
9126.1 N/mm 0.05%
14499.3N·m/° 9508.00.582N%/mm
4240.8N/mm 3124.0N/mm 一阶扭转34.5Hz/一阶弯曲48.1Hz 一阶扭转33.9Hz/一阶弯曲46.6Hz
前车门锁安装点刚度分析 前车门自由模态分析(door in white) 前车门约束模态分析(trim door)
前车门slam分析
前车门over slam分析 前车门开启过载强度分析
3
前车门结构分析 前车门铰链强度分析
前车门铰链安装点刚度分析
前车门玻璃升降器安装点刚度分析 前车门自重下沉(drop)分析 前车门下垂分析-15Angle
窗框局部>20Hz,内板局部> 25Hz,外板局部>45Hz 最大应力<抗拉强度 最大塑性应变<10%
最大应力<抗拉强度 最大塑性应变<10% 锁点垂向变形:1~3.5mm 内外板错位变形:1~3.5mm
纵向加载最大应力为382.9Mpa 横向加载最大应力为362.0Mpa
纵向加载最大应力为379.6Mpa 横向加载最大应力为359.8Mpa
后背上开门扭转刚度分析 后背上开门侧向刚度分析 后背上开门支撑位置变形 后背上开门密封力分析 后背上开门急刹车分析
后背上开门关闭状态横向变形 后背上开门开启状态横向变形 后背上开门开启状态扭转变形 后背上开门关闭状态下沉分析 后背上开门气弹簧强度分析
后背门倚靠分析(leaning)
后背门外板oil canning分析
前后地板乘员歇脚位置刚度分析
冷凝器安装点刚度分析
编制: 审核: 批准:
空滤器支架模态 空滤器约束模态 发动机悬置支架模态 电池支架模态 涂装夹持点强度分析 抱具夹持点强度分析 仪表板管梁强度分析
会签:
C20车型CAE目标分解来自C20第一轮分析结果 13299.3N·m/° 10126.5N/mm 0.04% 17546.4N·m/° 10362.6N/mm 0.044% 4235.4N/mm
后背侧开门over slam分析 后背侧开门开启过载分析 后背门铰链强度分析 后背门铰链安装点刚度分析 后背侧开门下垂分析-15Angle 后背侧开门下垂分析-full open 后雨刮安装点刚度分析 后备胎支架安装点刚度分析
顶盖oil canning分析
6
顶盖结构分析
顶盖雪压分析
车顶及行李架承重分析
后背门外板dent分析
后背门锁安装点刚度分析
后背侧开门扭转刚度分析
后背侧开门窗框刚度分析
5
后背门结构分析
后背侧开门腰线刚度分析 后背侧开门密封条变形分析
后背门侧开门内饰安装孔刚度分析
后 后背 背门 门侧 自开由门模自态重分下析垂(刚de度ck分li析d in white) 后背门约束模态分析(trim decklid) 后背侧开门slam分析
最大应力<抗拉强度
P1点1515.2N/mm;P2点
P1点2409.6N/mm;P2点2083.3N/mm
1869.2N/mm P3点1459.9N/mm; P3点1550.4N/mm;P4点2150.5N/mm
P1点135.6N/mmP2点65.3N/mm
P1点122.2N/mmP2点69.9N/mm
发动机罩边缘变形分析
发动机罩贴合分析 发动机罩前梁刚度分析 发动机罩后梁刚度分析 发动机罩侧梁刚度分析 发动机罩缓冲块位置变形 发动机罩锁安装点刚度分析 发动机罩安装变形分析 发动机罩自由模态分析(hood in white) 发动机罩约束模态分析(trim hood)
发动机罩slam分析
2
发动机罩分析
前车门下垂分析-full open
前车门外板oil canning分析
前车门外板dent分析
后车门扭转刚度分析 后车门腰线刚度分析 后车门窗框侧向刚度分析 后车门密封力变形分析 后车门内板稳定性分析
后车门内板内饰安装孔刚度
后车门锁安装点刚度分析 后车门自由模态分析(door in white) 后车门约束模态分析(trim door)
后车门slam分析
后车门over slam分析
后车门开启过载强度分析
4
后车门结构分析 后车门铰链强度分析
后车门铰链安装点刚度分析
后车门玻璃升降器安装点刚度分析 后车门自重下沉(drop)分析 后车门下垂分析-15Angle
后车门下垂分析-full open
后车门外板oil canning分析
后车门外板dent分析
<5mm <1.8mm
>60N/mm
P1点4347.8N/mm;P2点 3278.7N/mm P3点1315.8N/mm
一阶弯曲44.9Hz,一阶扭转 窗框局部3603..5H1zH,z 内板局部 41.最5H大z,应外力板25局5.部15M7P.a4Hz
最大塑性应变<0.61%
最大应力306.1MPa 锁最点大垂塑向性变应形变:<0.10.4328m%m 内外板错位变形:2.707mm
最大塑性应变<2.61%
最大应力506.6Mpa 发动最机大罩位前移端1最5.大92应mm力为 118.4Mpa,后端160.1Mpa,侧端