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行驶系Abaqus解决方案

  汽车形式系包括车架车桥悬挂和车轮等总成,它起着连接汽车各大总成,承受各总成如发动机,变速箱,驾驶室,电瓶,邮箱,备胎等设备和运输载荷的作用力,并接收高速行驶,转向,制动等工况和汽车外表面空气阻力等多种作用,强度设计非常重要。此外,行驶系统担负吸收冲击能量,缓和冲击力,保证乘坐舒适性作用,因此对行驶系的刚度要求也比较高。
  前后桥塑性变形
  通常的有限元分析程序,都是以分析部件或子系统为主。比如汽车的前桥和后桥都是单独进行分析。这样,不容易确定子系统的载荷和边界条件。需要使用者做大量的假设,才能进行分析。
而Abaqus把各个需要分析的部件或子系统作为一个整体进行分析,对整体直接施加外部载荷和边界条件,这样使得没有经验的用户可以根据实际的情况进行分析,降低了对用户的要求。并且,同事对一个模型可  以进行静力和动力分析,得到结构的重要参数,为改进设计提供依据。汽车多工况分析
  汽车的实际工作状况非常复杂,多达几十种到几百种。如果对每一种工作状况都进行独立的分析,求解的时间与效率都非常低。利用多工况分析,可以在一次分析中,将所有的工作状况全部求解。这样,既可以节省分析时间、缩短研发时间,又可以提高工作效率。
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  底盘耐久振动分析
  进行整车耐久实验往往需要大量的时间和人力投入,Abaqus可对整个底盘或车辆进行虚拟振动实验模拟。使用Abaqus提供的插件,可以很方便的对激励部分进行建模和加载。
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  钢板弹簧强度分析
  钢板弹簧作为汽车悬架系统用的很多的弹性元件,其用来承受并传递垂直载荷缓和由于路面不平引起的车神的冲击。在板簧的机构的运动过程中,在副簧与副簧支架发生接触之前,具有一定的弹簧刚度,而在副簧与副簧支架接触以后,弹簧刚度会随之变大,Abaqus可以很好分析钢板弹簧在整个运动过程中的刚度变化。
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  悬架系统安装过程分析
  悬架是汽车中重要的减震系统。悬架的设计直接影响到整车的舒适性。悬架的安装过程,也是设计分析的重点。Abaqus可以按照安装顺序,分析预应力状态的各种悬架系统,为整车的设计提供合理的设计参数。
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  重力作用下的静态平衡
  分析整车在重力作用下的静态平衡,分析悬挂部件和轮胎应力,为碰撞计算做准备。
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  在轮胎分析中的应用
  轮胎是汽车的重要组成部件,其主要功能是支撑载荷,向地面传递制动力、驱动力和转向力,以及缓冲力减震。轮胎对汽车的性能具有十分重要的影响,它不仅影响汽车的行驶性能、经济性和平顺性,而且影响汽车的环保性能和运输效率。
  装配及充气分析
  在轮胎的装配和充气过程中,目前还没有可靠的测试手段得到轮胎结构内部的受力和变形情况,因此利用CAE分析来揭示轮胎结构的受力和变形特征可以在轮胎产品的研发中发挥重要作用,利用局部精细分析方法可以更深入的揭示轮胎关键部位的受力和变形情况,为认识和提高轮胎结构性能提供丰富的信息。
  在Abaqus中轮胎的装配与充气分析可以以二维的模型进行,通过分析可以知道轮胎与轮辋的结合情况,以及轮胎骨架材料受力集中处的应力分布,对改善轮胎与轮辋的接触状态,提高轮胎的使用寿命有较强的知道意义。
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  轮胎印记分析
  轮胎的印记分析是轮胎CAE分析中的基本内容,从轮胎印记的形状可以预测整车的舒适性和操纵性,如圆的印记表示轮胎的舒适性比较好,而方的印记表示操纵性比较好。同时元的印记表明其具有较好的噪声性能,但同事也意味着胎面的快速磨损。
  对轮胎印记的应力分布进行分析可以建设轮胎的磨损及偏磨。
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  轮胎稳态滚动分析
  轮胎由于滚动阻力所消耗的能量约占整个汽车能源消耗的20%,因此减低轮胎的滚动阻力一直是现代轮胎设计的主要内容之一;在国内,随着能源状况的越来越紧张,减阻也成为我们设计的一个必须考虑的因素。
  传统的稳态滚动分析需要在轮胎的整个周向上采用细化的网络,整个分析消耗的时间非常长;Abaqus采用欧拉与拉格朗日相结合的方法进行轮胎稳态滚动分析,只需在接触区域进行网格细化,与传统的纯拉格朗日方法相比节省大约90%的时间。在整个分析中可以得到侧偏力和回正力矩随侧偏角的变化情况,对轮胎的操纵性进行评价。
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  轮胎滑水、雪地滚动分析
  轮胎快速度行驶的车辆驶过覆有较深积水的路面时,因水的流体动力学作用使轮胎与地面之间形成水膜,导致轮胎不能充分与地面接触甚至完全脱离地面;通过Abaqus的ECL分析功能,可以为改进轮胎胎面花纹设计,提高轮胎的滑水性能提供参考。轮胎和松软地面之间相互作用特性影响到车辆在松软地面上的通过能力、操纵性能和滚动阻力等等。因此,研究轮胎和松软次面之间的相互作用,对改善车辆越野性能以及轮胎结构优化设计和性能改进都具有非常重要的意义。
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