汽车零部件结构性能分析及关键部件轻量化设计
 2022年11月18日 |阅读次数:342

  汽车的发明为人类工业文明的发展带来了有效的进步,也为人们的生活提供了很大的便利,但同时也带来了交通事故、环境污染、能源危机等巨大的风险。 目前,汽车全球使用量逐年上升,石油消费量占世界石油消费总量的46%。 在世界各资源人均消费量持续下降的情况下,汽车在保证其结构和性能的同时,需要满足环境保护、节能等要求。 在汽车开发过程中,零部件结构性能的好坏直接关系到汽车的质量,而零部件的轻量化设计能给企业带来更大的竞争力。 因此,分析汽车主要零部件的性能及其轻量化设计,将有助于汽车企业,提高企业的市场竞争力,那么,下面一起了解下汽车零部件结构性能分析及关键部件轻量化设计吧!

  汽车零部件结构的性能分析

  汽车的开关件在整个汽车系统中非常重要,主要指可对汽车进行开关的部件,包括前后门、前室盖、后门、天花板组件等,多通过铰链方式连接。 开关对尺寸、公差要求很高,其制作工艺也非常复杂,安装时所需附件很多,有柔软性、牢固性、密封性等多种安装要求,如果不能保证这些要求,汽车的质量和性能将受到严重影响。 前门作为汽车的开关件之一,其使用率非常高,结构模式是影响车辆频率的重要因素。 车门结构模式需要错开路面载荷的激振频率和车辆的频率,防止车轮不平衡引起的激振频率紊乱。 关于车门模式频率,需要避开特定的频率区间,以满足前门模式性能的要求。

  轻量化研究途径

  近年来,世界汽车企业都在追求汽车轻量化,轻量化技术也在不断发展和完善,目前汽车轻量化主要采取结构优化、新型材料使用、先进制造技术三种方式。

  结构优化设计

  汽车零部件采用传统的设计方案。 这是主要在计算机技术不发达时期使用的方法,但由于这种方式是设计者依靠多年的经验进行结构设计,所以设计者利用经验判断各种假设的方法非常费时,所提出的改进方案是否可用也不清楚,所以现在比较少采用交互设计方法,设计者运用自身的理论知识进行方案优化,然后进行有限元分析。 该方法主要采用计算机进行预设计,对设计者要求不高,企业投资小、方便快捷,同时能提高设计效率,满足设计要求。 直接使用计算机软件进行分析,引入需要优化的函数后,使用软件进行分析得出结果。 这种方式可以大限度地满足设计要求,但软件分析往往存在一定的差异。 有差异时需要人工干预分析,对设计者的能力要求很高。使新材料轻量化

  近年来,各汽车制造商将原来使用的钢材更换为高强度钢,以达到减少材料厚度、降低整车质量的目的,但高强度钢板在加工时的技术复杂,许多中小企业没有能力构建其必 备工序。 使用新材料进行轻量化需要交互设计方法,零件各数据设定完毕后嵌入有限元分析软件,使用新材料进行零件分析验证,部分结构有差异时进行优化,根据优化数据改进零件,实现轻量化

  用先进技术进行轻量化

  汽车零部件随着计算机的发明,这种方法得到了迅速的发展。 这主要是结构分析的产物,事项可以简单归零后再归零。 该方法主要分为预处理、求解、后处理三个阶段,预处理主要进行模型的建立分析,将求解域离散化为有限单元,准确建立单元类型,定义材料特性,建立和完善边界条件; 求解主要是计算得到的模型文件; 后处理主要是确认模拟结果,得到分析报告。

  以上介绍的就是汽车零部件结构性能分析及关键部件轻量化设计,如需了解更多,可随时联系我们!


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