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镁合金:实现轻量化的目标

本报讯 日前召开的第100期东方科技论坛,聚焦被誉为“21世纪绿色工程材料”的镁合金。专家一致认为,中国  (本文共1页) 阅读全文>>

吉林大学
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多材料组装车轮结构-连接-性能一体化多目标优化设计方法研究

汽车轻量化是汽车实现节能减排的重要技术途径,车轮结构轻量化是整车轻量化重要的组成部分。随着高强钢、铝镁合金和碳纤维复合材料(CFRP)车轮的相继应用,性能更优的多材料组装车轮结构被提出。但多材料组装车轮的研发和应用是一项涉及选材、结构设计、连接设计、电化学腐蚀和工艺匹配的复杂系统工程,尚未建立起系统性的设计流程,因此,多材料组装车轮的结构设计、性能分析与评价以及结构-连接-性能的优化匹配是组装式车轮设计开发的关键技术,也是轻量化车轮结构开发设计中的研究热点和难点。本文以16×16.5J型车轮为研究对象,提出具有代表性的压铆连接铝/镁合金组装车轮以及螺栓连接CFRP/铝合金组装车轮的设计方案。建立组装车轮的有限元模型,基于疲劳和冲击理论,构建组装车轮的疲劳和冲击性能分析方法,并确定其评价指标。按照“单接头-多接头车轮结构”的研究顺序,依次开展单接头的耦合材料-结构-工艺参数的优化匹配设计、以及组装车轮的结构-连接-性能一体化多目标...  (本文共224页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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乘用车轻量化绿色效应评价理论与方法研究

人类第三次面临的可持续发展问题,是资源耗竭、能源耗竭、环境恶化与人口激增一道袭来,因之,问题要严重、复杂得多。人类从三次危机中汲取的教训是,追求绿色效应是人类社会可持续发展的不二法门。绿色效应的广义定义是指,人类以生产、生活中的绿色伦理、理念与行为,减少对自然界的干扰,形成人类社会生态圈,使人类与自然(生物)界和谐共处,有益于人类自身,促使人类社会可持续发展与自然界的生物多样性。绿色效应的狭义定义则是指,在产品的生命周期中采用绿色理念、绿色技术、环境管理技术与相应的环境标准,使产品具有节能、节材、减排、回收重用(熔)功能,从而有利于环境的保护和社会的可持续发展。2010年中国大陆乘用车保有量为5330.00(万辆),是1960年的231.74倍;且大陆自主品牌乘用车整备质量的均值较发达国家同类车高8~10%,其年石油消耗量均值是日本同类车的2.5倍,欧洲同类车的2.27倍。因此,2010年中国大陆乘用车保有量消耗的石油占其石油消...  (本文共213页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
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发动机镁质油底壳开发振声特性研究及优化设计

在能源供应频频告急、石油价格节节攀升的今天,汽车作为能耗大户,其轻量化更加显得刻不容缓而又意义重大。世界汽车领域在利用各种高强度轻量化材料实现汽车轻量化方面已取得长足进展,但对替换材料后新产品的CAE(Computer-Aided Engineering——计算机辅助工程)分析和设计却相对滞后。本文以国家“十一五”科技支撑计划项目为依托,以CA20动力总成铸造铝合金油底壳为例,利用有限元/边界元法对结构替换材料前后的动态特性、表面振动和噪声辐射进行分析比较,揭示了镁合金结构的NVH(Noise,Vibration andHarshness——振动,噪声,驾驶平顺性)性能,并且对镁合金结构进行了低噪声优化设计。1)对原铝合金油底壳进行模态识别实验,完成铝合金油底壳在各挡加速工况下表面振动测试,结果表明各档全油门工况下油底壳结构辐射噪声产生的主要频段为500~3000 Hz,在1000~1700 Hz内特别突出。2)建立油底壳有限元...  (本文共90页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
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镁质车体前端设计开发及NVH性能优化研究

镁合金是一种新型的轻金属材料,由于其重量轻、比刚度和比强度高、阻尼吸震性能及压铸性能好等优点,越来越广泛地在汽车产品上得到应用。针对某型乘用汽车开展了镁合金的应用研究。分析了仪表板横梁原始结构的刚度、强度、模态等性能。采用压铸工艺设计镁合金压铸结构替换原钢质仪表板横梁总成,零件数量由50个减少到7个,缩减率为86%。通过对镁合金压铸结构进行相关性能分析,发现结构设计产生的问题。对结构进行结构设计改进,初步提高刚度性能。采用基于多物理量的结构灵敏度分析及质量最小化的优化模型进行镁合金压铸结构的优化设计,在满足各项机械性能要求的同时,镁合金替代件的质量比原钢质结构减轻了46.6%。对镁合金组合板件进行了隔声性能分析。根据单层板声阻抗结果和夹层板的阻抗转换定理得到双层板隔声量的推理结果。分析了组合板空气夹层厚度变化、不同厚度板件配置、单个板件厚度变化等多种情况对组合板件隔声性能的影响。通过自行设计的混响箱,在消声室内对组合板件进行混响...  (本文共228页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉理工大学
武汉理工大学

以轻量化为目标的汽车车身优化设计

汽车的车身作为整车关键的总成之一,它是汽车直观的外在表现形式,也是在汽车的设计、改款、更新换代中占主要地位的研究对象,对于普通汽车,其车身的质量约占整车总重量的42%,车身总成对整车质量的贡献是所有汽车总成中最大的,所以车身在轻量化方面的潜力很大,而车身的性能主要是取决于整个车身结构的动态和静态的特性,对车身进行进行动态和静态的特性分析,可以对车身的轻量化优化设计进行指导。其次,车身的轻质材料与先进的设计理念对于汽车的轻量化而言,其是未来汽车车身设计的发展的必由之路。本文首先针对的优化目标是国内某款两厢纯电动轿车的车门,在有限元分析的基础之上,以有限元分析的车门的各项性能指标为约束条件(下垂刚度、上(下)扭转刚度、前(后)窗框刚度),基于NSGA-Ⅱ的多目标遗传算法,以车门的质量和成本为目标函数进行多目标优化,实现车门的轻量化优化设计,然后针对优化后的最优解解集内的几个最佳组合进行静动态机械性能的对比分析,找出最佳的材料组合,然...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>