考虑可变分型线实现双模铸造件多组件设计的方法

    公开(公告)号:CN109543207B

    公开(公告)日:2022-11-18

    申请号:CN201811054452.2

    申请日:2018-09-11

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种考虑变分型线实现双模铸造件多组件设计的方法,克服了现有拓扑优化方法得到的复杂几何外形单组件形式产品经济性和工艺可行性较差及现有制造约束下得到的拓扑优化结果可制造性较差的问题;方法包括:1.构造多组件环境下结构单元的材料插值模型;2.建立多组件环境下设计结构的参数化有限元模型;3.考虑非倒扣结构的过滤建立基于赫维赛德阶跃函数的双模铸造工艺的可铸造性约束;4.考虑可变分型线对拔模方向进行修正并得到修正后的双模铸造工艺的可铸造性约束;5.建立考虑铸造工艺中模具材料成本的成本约束;6.在模具制造成本及可铸造性约束下,建立考虑可变分型线的基于双模铸造工艺制造约束的多组件拓扑优化数学模型。

    复合材料反对称包裹方管压溃特性分析方法

    公开(公告)号:CN109446561B

    公开(公告)日:2022-10-11

    申请号:CN201811105138.2

    申请日:2018-09-21

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于汽车被动安全性研究领域,具体涉及一种复合材料反对称包裹方管压溃特性分析方法。包括以下步骤:1、结构描述与坐标定义;2、计算复合材料的极限应力与弹性模量;3、计算屈服膜力与单位长度塑性极限弯矩;4、计算复合材料反对称包裹方管中超折叠单元耗散的能量;5、计算最终有效压溃距离与最终折叠角度;6、计算平均压溃力。本发明考虑铺层角度对性能影响,得到了单位长度塑性极限弯矩与屈服膜力的理论表达式。本发明推导了复合材料反对称包裹方管的平均压溃力解析表达式,得到结构参数与压溃性能的关系。利用本发明所述的复合材料反对称包裹方管压溃特性分析方法,可以快速地进行正向设计,减少仿真与实验次数,降低设计成本。

    连续纤维增强热固性复合材料座椅骨架优化方法

    公开(公告)号:CN107679343B

    公开(公告)日:2020-09-01

    申请号:CN201711043332.8

    申请日:2017-10-31

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于汽车用复合材料研究领域,公开了一种连续纤维增强热固性复合材料座椅骨架优化方法,包括座椅骨架有限元分析计算;座椅骨架静态工况铺层优化;座椅骨架动态工况下验证计算:对优化后座椅骨架进行行李块抗冲击台车实验的模拟仿真,并通过Ls‑dyna仿真后处理软件进行计算,查看座椅骨架是否满足法规要求;座椅骨架有限元分析计算包括:结构简化;网格划分;材料及属性的定义;加载的设置;计算设置和输出:座椅骨架静态工况铺层优化包括:拓扑优化;尺寸优化;顺序优化;本发明解决连续纤维增强热固性复合材料铺层厚度、角度和顺序设计问题,可用于车用复合材料的材料‑结构‑性能一体化设计中,快速高效设计出满足汽车性能要求的轻量化部件。

    概念设计阶段约束系统的设计方法

    公开(公告)号:CN108647464A

    公开(公告)日:2018-10-12

    申请号:CN201810480248.0

    申请日:2018-05-18

    Applicant: 吉林大学

    CPC classification number: G06F17/5095 G06F17/5009 G06F2217/78

    Abstract: 本发明公开了概念设计阶段约束系统的设计方法,为克服传统设计方法中低水平重复寻优过程的问题,其步骤:1.确定输入条件:1)乘员胸部加速度限值G;2)车内生存空间S0;3)碰撞初速度v0;4)碰撞波形:在概念设计阶段,车体前端结构尚未设计完成,因此以幅值为A0的矩形波作为碰撞波形,tv的计算式为:式中:矩形波形中A0为矩形波幅值,tv为车体速度减为0的时刻,即停车时刻;2.简化曲线处理;3.约束刚度和碰撞波形的耦合作用分析;4.求解乘员相对运动响应和约束系统固有频率:1)引入振动方程;2)求解极限时间tL、极限相对速度vL、极限相对位移DL;3)求解约束系统固有频率ω;5.输出梯形约束刚度曲线。

    对称模式下两种常用钢矩形截面薄壁梁压溃力分析方法

    公开(公告)号:CN108595826A

    公开(公告)日:2018-09-28

    申请号:CN201810359712.0

    申请日:2018-04-20

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明提供一种对称模式下两种常用钢矩形截面薄壁梁压溃力分析方法,第一步、推导对称变形模式下由同种材料、同种厚度的钢板构成的矩形截面薄壁梁的平均压溃反力表达式;第二步、推导由两种材料不同且厚度也不同的钢板、由两种材料不同但是厚度相同的钢板以及由两种材料相同但是厚度不同的钢板构成的矩形截面薄壁梁分别在两种混合形式下的平均压溃反力表达式;并且对第二步求得的三种情况的平均压溃力表达式进行工程化近似;本方法在仅有尺寸参数及材料特性条件下对两种常用钢混合矩形截面薄壁梁的压溃性能进行准确预测分析,可实现对薄壁梁结构的正向设计,大大减少仿真试错及实验次数,缩短开发周期,降低设计成本。

    汽车正面25%重叠率碰撞的车身前端结构设计方法

    公开(公告)号:CN106709151A

    公开(公告)日:2017-05-24

    申请号:CN201611059294.0

    申请日:2016-11-28

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种汽车正面25%重叠率碰撞的车身前端结构设计方法,为解决目前汽车正面25%重叠率碰撞的车身前端构件优化设计过程中存在的设计盲目性及在优化设计过程中采用CAE技术手段时的反复建模和计算耗时长的问题,汽车正面25%重叠率碰撞的车身前端结构设计方法的步骤:1.建立车辆等效简化模型:1)提取刚度特性和惯性特性;2)将提取的刚度特性和惯性特性参数化;3)明确车身前端结构各构件等效简化模型模拟方式;4)简化前纵梁、前指梁和副车架;5)处理车体其他部件;6)验证车辆等效简化模型。2.获取车身前端结构抗撞性设计目标;3.设计前纵梁、前指梁及副车架;4.仿真验证优化设计后车身前端结构的正面抗撞性。

    变厚度十二直角截面薄壁梁压溃特性分析方法

    公开(公告)号:CN109543229B

    公开(公告)日:2022-09-02

    申请号:CN201811239928.X

    申请日:2018-10-24

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于汽车被动安全性研究领域,具体涉及一种变厚度十二直角截面薄壁梁压溃特性分析方法。包括以下步骤:1、将截面的边上任意处厚度使用参数表示出来;2、利用最大厚度、最小厚度,求出截面拐角处形成折叠单元的实际厚度;3、将不同区域的厚度带入到超级折叠单元不同区域的能量耗散计算公式,计算出变厚度超级折叠单元能量耗散;4、利用能量最低原理,求出变厚度超级折叠单元能量耗散表达式中的未知量;5、求解出平均压溃反力具体数值。本发明推导出了变厚度十二直角薄壁梁平均压溃反力解析表达式,可以在车身抗撞性概念设计阶段,实现对薄壁梁的正向设计,缩短开发周期。

    碰撞波形与约束系统特性耦合关系的评价方法

    公开(公告)号:CN107577843B

    公开(公告)日:2021-10-01

    申请号:CN201710649471.9

    申请日:2017-08-02

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了碰撞波形与约束系统特性耦合关系的评价方法,克服了CAE仿真技术在研究车体结构和乘员约束系统特性耦合关系时计算量庞大且费时的问题,步骤:1.基于单自由度模型的乘员响应面的建立:1)定义双梯形波和三线性约束刚度曲线的形状特征参数:2)单自由度模型求解乘员响应面;3)对响应面XY向分别求平均;2.乘员响应与碰撞波形参数相关性分析:1)碰撞波形参数定义补充;2)从乘员响应面中提取出碰撞波形基本参数与Av对应关系,进行线性回归分析;3.碰撞波形与约束系统特性耦合关系的评价:1)碰撞波形综合评价指标α的建立;2)约束系统综合评价指标β的建立;3)碰撞波形与约束系统特性综合评价指标的ao的建立。

    一种基于双梯形波的碰撞波形概念设计方法

    公开(公告)号:CN107992668B

    公开(公告)日:2021-06-29

    申请号:CN201711212669.7

    申请日:2017-11-28

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于汽车碰撞安全技术领域,涉及一种基于双梯形波的碰撞波形概念设计方法,包括以下步骤:1、定义参数:定义车体前端结构的空间参数、双台阶波参数、双梯形波参数;2、设定约束条件:假设发动机前端的布置空间D10、发动机后端到防火墙的布置空间D20和车内乘员的生存空间S0全部用尽;3、引入双台阶波振动方程;4、求解双台阶波;5、求解双梯形波;本发明仅仅利用理论计算设计碰撞波形,节约了人力物力;本发明双梯形波的特征参数与车体结构参数相关联,为车体前端结构设计提供参考;本发明以车体和约束系统综合作用的乘员响应作为设计的约束条件,避免了碰撞波形与约束系统单独设计,为后期约束系统设计提供参考。

    汽车正面25%重叠率碰撞的车身前端结构设计方法

    公开(公告)号:CN106709151B

    公开(公告)日:2020-06-23

    申请号:CN201611059294.0

    申请日:2016-11-28

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种汽车正面25%重叠率碰撞的车身前端结构设计方法,为解决目前汽车正面25%重叠率碰撞的车身前端构件优化设计过程中存在的设计盲目性及在优化设计过程中采用CAE技术手段时的反复建模和计算耗时长的问题,汽车正面25%重叠率碰撞的车身前端结构设计方法的步骤:1.建立车辆等效简化模型:1)提取刚度特性和惯性特性;2)将提取的刚度特性和惯性特性参数化;3)明确车身前端结构各构件等效简化模型模拟方式;4)简化前纵梁、前指梁和副车架;5)处理车体其他部件;6)验证车辆等效简化模型。2.获取车身前端结构抗撞性设计目标;3.设计前纵梁、前指梁及副车架;4.仿真验证优化设计后车身前端结构的正面抗撞性。

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