Aktueller Stand der Leichtbauforschung zu wichtigen Autoteilen
Die Leichtbaumethoden für die Schlüsselkomponenten des Aufhängungssystems umfassen hauptsächlich die Optimierung der Struktur der Komponenten , den Ersatz neuer Materialien und die Verbesserung der Leistung neuer Prozesse , um den Zweck des Leichtbaus zu erreichen. Diese beiden Arten von Optimierungsmethoden werden derzeit in der Automobilindustrie eingesetzt Industrie in Sachen Leichtbau Die beiden gängigsten Methoden.
Die Verbesserung von Materialien und neuen Prozessen besteht hauptsächlich darin, Legierungen mit höherer Festigkeit einzusetzen oder herkömmliche Materialien für Aufhängungsteile durch Verbundwerkstoffe zu ersetzen und geeignetere Verarbeitungs- und Umformmethoden zu finden. Verglichen mit der Einführung neuer Materialien und neuer Prozessmethoden ist das Strukturoptimierungsdesign immer noch die gängige Methode in der Automobilindustrie. Zu den Hauptmethoden gehören Strukturgrößenoptimierung, Strukturformoptimierung, Topologieoptimierung sowie multidisziplinäre und multiobjektive Optimierung .
Topologieoptimierungsdesign ist ein strukturelles Optimierungsdesign, das die Materialverteilung im untersuchten Designbereich entsprechend dem bekannten Belastungszustand der Komponentenstruktur, Einstellungsbeschränkungen und Leistungsindikatoren mit mehreren Zielen optimiert.
Analysieren Sie beim Festlegen der Randbedingungen für die Festigkeitsbewertung des unteren Querlenkers des Doppelquerlenker-Einzelradaufhängungssystems mit Drehstabfeder die Fahrlastbedingungen des Busses, bestimmen Sie die Grenzbedingungen und verwenden Sie die dynamische Modellsimulation der Bewegungsaufhängung, um die Statik zu erhalten Die Belastungsdaten jeder Position und Richtung des unteren Querlenkers der Aufhängung unter der Grenzbedingung werden als Belastungsgrenzbedingung für die Festigkeitsbewertung und den Topologieentwurf des unteren Querlenkers verwendet.
Forschungsstand zur Ermüdungslebensdauer wichtiger Autoteile
Hu Jianjun ( Finite-Elemente-Analyse und Ermüdungstestüberprüfung des Automobil-Aufhängungsarms ) und andere haben die strukturelle Optimierung des vorderen Aufhängungsarms eines bestimmten Autos abgeschlossen, die optimierte bzw. optimierte Schwingenstruktur verarbeitet und hergestellt und den Ermüdungsprüfstand verwendet Der Ermüdungsschadenstest wurde abgeschlossen. Obwohl der Vergleich seiner Relevanz schließlich bestätigt wurde, erforderte die Anfangsphase viel Personal, materielle Ressourcen und Zeit. Um die Finite-Elemente-Technologie in den Automobilbereich zu bringen, schlug Qian Lijun, ein Forscher der Hefei University of Technology, eine Analysemethode vor, die die CAE-Analysetechnologie hauptsächlich mit simulierten Straßenexperimenten integriert. Es handelt sich um eine Forschung zur Haltbarkeit des Autos und bei Gleichzeitig wird eine spezifische mehrachsige Ermüdungsanalyse am unteren Querlenker der Aufhängung eines Autos durchgeführt.
Als Ruan Xiaoliang ( Fatigue Life Analysis of Minibus Body-in-White Based on Virtual Prototyping Technology ) und andere spezifische Untersuchungen durchführten, war das ausgewählte Forschungsobjekt eine Minibus-Karosserie. Nach Verwendung der ADAMS-Software wurde ein komplettes Fahrzeug The multi -Körperdynamisches Modell wird erstellt, und dann wird der spezifische Simulationsprozess auf der Straßenoberfläche der Klasse D durchgeführt, um das Lastspektrum zu erhalten, und dann wird die Trägheitsfreisetzungstechnologie verwendet, um die Einheitskraft zu erhalten und sie auf die Karosserie anzuwenden -weiß, um das Spannungsfeld des Fahrzeugrahmens zu ermitteln. Auf dieser Grundlage wird die Ermüdungslebensdauer der Fahrzeugkarosserie ermittelt.
Durch die Kombination der vorhandenen ausgereiften kommerziellen Ncode-Analysesoftware und der Methode zur Ermüdungslebensdaueranalyse und begrenzt durch die experimentelle Umgebung der Live-Straßenspektrummessung wird in diesem Artikel ein starr-flexibles Kopplungs-Mehrkörperdynamikmodell des Aufhängungssystems bzw. auf B-Ebene erstellt und C-Level Vervollständigen Sie die Fahrzeugdynamiksimulation auf der Straße und erhalten Sie den Last-Zeit-Verlauf, kombiniert mit den Spannungs-Dehnungs-Ergebnissen des unteren Querarms unter der Einheitslast und der SN-Kurve von 42CrMoA. Verwenden Sie zur Berechnung die kumulative Schadensregel von Miner seine Ermüdungslebensdauer in der Ncode-Softwareanalyse zur Vervollständigung der Ermüdungslebensdauervorhersage von Leichtbaustrukturen.
Bei diesen Methoden zur Kontrolle der Ermüdungslebensdauer handelt es sich hauptsächlich um herkömmliche passive Kontrollen, die dem Ziel einer Leichtbaustruktur widersprechen. Daher ist es notwendig, eine neue Methode zur Kontrolle der Ermüdungslebensdauer vorzuschlagen.