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  • 【专利】 一种多材料混合结构汽车后悬架扭转梁

    作者:蒋荣超 ; 刘大维 ; 刘越 ; 陈焕明 ; 于梦阁 ; 李雪峰 ; 宋夫杰 ; 赵强 年份:2017
    摘要:一种多材料混合结构汽车后悬架扭转梁,涉及车辆工程技术领域,解决现有汽车后悬架的扭转梁质量较大,动力学性能偏低等问题,该汽车后悬架扭转梁包括碳纤维复合材料增强U形横梁、悬架纵臂、橡胶转接件和轮毂法兰;所述碳纤维复合材料增强U形横梁的左右两端通过橡胶转接件与悬架纵臂连接,所述轮毂法兰焊接在悬架纵臂上;所述的碳纤维复合材料增强U形横梁包括横梁内层和横梁外层以及位于上述两者之间的横梁中间层,所述横梁内层和横梁外层由碳纤维复合材料制成,所述横梁中间层由镁合金板制成,三者粘接在一起构成复合结构。本实用新型有效减轻了扭转梁的质量,提高了抗疲劳、抗腐蚀和减振性能,有助于改善汽车动力学性能。
  • 【专利】 一种多材料混合结构汽车后悬架扭转梁

    作者:蒋荣超 ; 刘大维 ; 刘越 ; 陈焕明 ; 于梦阁 ; 李雪峰 ; 宋夫杰 ; 赵强 年份:2017
    摘要:一种多材料混合结构汽车后悬架扭转梁,涉及车辆工程技术领域,解决现有汽车后悬架的扭转梁质量较大,动力学性能偏低等问题,该汽车后悬架扭转梁包括碳纤维复合材料增强U形横梁、悬架纵臂、橡胶转接件和轮毂法兰;所述碳纤维复合材料增强U形横梁的左右两端通过橡胶转接件与悬架纵臂连接,所述轮毂法兰焊接在悬架纵臂上;所述的碳纤维复合材料增强U形横梁包括横梁内层和横梁外层以及位于上述两者之间的横梁中间层,所述横梁内层和横梁外层由碳纤维复合材料制成,所述横梁中间层由镁合金板制成,三者粘接在一起构成复合结构。本发明有效减轻了扭转梁的质量,提高了抗疲劳、抗腐蚀和减振性能,有助于改善汽车动力学性能。
  • 【专利】 一种轻量化组装式汽车扭转梁悬架

    作者:蒋荣超 ; 王登峰 ; 王倩 ; 陈静 ; 陈书明 ; 张帅 年份:2014
    摘要:一种轻量化组装式汽车扭转梁悬架,涉及车辆工程技术领域,解决现有汽车扭转梁悬架装置结构复杂,质量较大,扭转梁刚度调校不便等问题,包括变截面V形管状扭转梁,法兰接头,悬架纵臂,车轮连接盘,减震器安装支架和减震器,弹簧座,螺旋弹簧。所述变截面V形管状扭转梁的左右两端通过法兰接头与悬架纵臂连接,所述弹簧座焊接在悬架纵臂上,螺旋弹簧设置在弹簧座内,所述减震器安装支架安装在悬架纵臂上,减震器安装在减震器安装支架上。本实用新型所述的变截面V形管状扭转梁可用高强钢或铝合金通过内高压成形技术制造、也可用碳纤维与树脂粘接剂经热压制成,减轻了扭转梁悬架的质量。
  • 【专利】 一种高吸能六边形截面轻量化前纵梁结构

    摘要:一种高吸能六边形截面轻量化前纵梁结构属于乘用车车身工程领域,目的在于解决现有技术存在的减重空间小、吸能性能差、成本高和制造工艺复杂的问题。本实用新型包括前纵梁前段和前纵梁后段;所述前纵梁前段包括前段外板、前段内板,前纵梁后段包括后段外板、后段内板、支撑板和加强板;所述前段外板和所述后段外板固定连接,所述前段内板和所述后段内板固定连接,所述前纵梁截面为六边形。本实用新型把前纵梁设计成两段,前段和后段采用不同的厚度,并且采用六边形截面结构,消除了矩形截面前纵梁吸能性较差的缺点;前纵梁前段设置有诱导槽,提高吸能性,比传统的矩形截面整体式结构具有吸能性好、节约材料和成本、制造工艺简单等优势。
  • 【期刊】 基于熵权TOPSIS方法的整车动力学性能多目标优化

    刊名:机械工程学报 作者:蒋荣超 ; 刘大维 ; 王登峰 关键词:行驶平顺性 ; 操纵稳定性 ; 变量筛选 ; 结构综合贡献系数 ; 多目标优化 机构:青岛大学机电工程学院 ; 青岛大学机电工程学院 ; 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室 年份:2018
    摘要:为提高汽车行驶平顺性和操纵稳定性等整车动力学性能优化匹配效率,提出基于TOPSIS(Technique for ordering preferences by similarity to ideal solution,TOPSIS)方法的设计变量筛选策略。首先建立考虑下控制臂和扭转梁柔性的整车刚柔耦合虚拟样机模型,并通过下控制臂和扭转梁自由模态试验以及整车行驶平顺性和操纵稳定性实车道路试验验证所建整车刚柔耦合模型的正确性。采用试验设计方法研究下控制臂和扭转梁各结构参数分别对前后悬架性能的影响程度,提出基于熵权法和TOPSIS方法的结构综合贡献系数计算方法,以此为评价指标筛选出对悬架性能影响较大的结构参数作为整车性能匹配优化的设计变量,结合Kriging近似模型和NSGA-II算法(Elitist non-dominated sorting genetic algorithm,NSGA-II)对整车行驶平顺性和操纵稳定性进行多目标优化设计,获取Pareto最优解集,并确定出前后悬架系统的优化方案。研究结果表明,与优化前相比较,悬架系统优化后的整车行驶平顺性和操纵稳定性均有所提高,能够实现汽车性能的整体改善。
  • 【期刊】 周期性多材料结构稳态热传导拓扑优化设计

    刊名:工程力学 作者:蒋荣超 ; 赵清海 ; 张洪信 ; 华青松 ; 袁林 关键词:多材料结构 ; 周期性 ; 拓扑优化 ; 稳态热传导 ; 散热弱度 机构:青岛大学电动汽车智能化动力集成技术国家地方联合工程研究中心 ; 青岛大学电动汽车智能化动力集成技术国家地方联合工程研究中心 ; 青岛大学机电工程学院 年份:2019
    摘要:提出一种考虑周期性约束的多材料结构稳态热传导拓扑优化设计方法。针对多材料结构,提出基于有序有理近似材料属性模型(ordered rational approximation of material properties,Ordered-RAMP)的多材料插值模型。以结构散热弱度最小化为目标函数,体积为约束条件,将设计区域划分为有限个相同的子多材料区域。通过重新分配单元散热弱度基值,实现周期性几何约束,借助优化准则法推导设计变量的迭代格式。通过典型2D与3D数值算例,分析不同子区域个数对宏观结构与微观子区域多材料拓扑构型的影响。结果表明:所提方法可实现面向多材料结构的周期性微观构型设计,且各材料分布合理边界清晰,具有良好的稳健性;当子区域个数不同时,均可得到具有周期性的拓扑构型,且所获拓扑形式具有差异性。
  • 【期刊】 扭转梁悬架碳纤维复合材料横梁结构优化

    刊名:汽车工程 作者:蒋荣超 ; 刘越 ; 刘大维 ; 王登峰 ; 孙海霞 关键词:扭转梁悬架 ; CFRP横梁 ; 铺层优化 ; 轻量化 机构:青岛大学机电工程学院 ; 青岛大学机电工程学院 ; 吉林大学 ; 海军航空大学青岛校区航空机械系 年份:2020
    摘要:鉴于碳纤维增强复合材料(CFRP)轻质高强的特点;本文中将某乘用车扭转梁悬架原钢质横梁用碳纤维复合材料替代;并进行结构优化设计;首先;通过碳纤维增强复合材料层合板力学性能试验获得材料力学参数;建立悬架扭转梁有限元模型;并对扭转梁中的碳纤维复合材料横梁截面进行改进设计;在此基础上;综合考虑横梁质量、刚度和工艺约束;对CFRP横梁进行铺层厚度、角度和铺层顺序的多层次优化;优化后;在满足各项性能指标的情况下;碳纤维增强复合材料横梁比原钢质横梁轻量79.34%;取得显著的轻量化效果;
  • 【期刊】 车轮不平衡对自卸车行驶平顺性影响的研究

    刊名:汽车工程 作者:蒋荣超 ; 王登峰 ; 刘汉光 ; 徐昌城 关键词:自卸车 ; 行驶平顺性 ; 前轮摆振 ; 车轮不平衡 机构:吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室 ; 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室 ; 徐工集团江苏徐州工程机械研究院 年份:2015
    摘要:为了研究由车轮不平衡引起的前轮摆振对重型自卸车行驶平顺性的影响,首先建立了非独立悬架汽车转向轮摆振的数学模型和考虑前轮不平衡的某重型自卸车整车多体动力学模型,并通过实车试验验证了所建整车模型的正确性。接着利用所建模型,对前轮平衡与不平衡两种状态下的整车行驶平顺性进行了仿真。最后,研究了前轮不平衡量对自卸车前轮摆振和整车行驶平顺性的影响,并确定了影响自卸车行驶平顺性的车轮不平衡量限值为10kg·cm,为重型自卸车制造、使用和维护中前轮不平衡量的控制提供技术依据。
  • 【期刊】 基于Kriging模型的驾驶室悬置系统多目标优化

    刊名:农业机械学报 作者:蒋荣超 ; 王登峰 ; 吕文超 ; 刘汉光 ; 徐昌城 关键词:驾驶室悬置系统 ; Kriging近似模型 ; 行驶平顺性 ; 粒子群优化 机构:吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室 ; 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室 ; 徐工集团江苏徐州工程机械研究院 年份:2015
    摘要:为提高某国产自卸车行驶平顺性,采用多体动力学软件Adams建立重型自卸车整车虚拟样机分析模型,并通过行驶平顺性道路试验验证模型的正确性。选取驾驶室悬置刚度和阻尼参数为设计变量,以驾驶室地板垂向和座椅支撑面俯仰加权加速度均方根为优化目标,以驾驶室前后悬置动挠度为约束条件,结合最优拉丁方试验设计拟合Kriging近似模型,利用粒子群优化算法对自卸车行驶平顺性进行多目标优化,得到Pareto最优解集,并选取一个最优解进行整车行驶平顺性实车试验。结果表明,Kriging近似模型具有较高的拟合精度,可大幅提高自卸车行驶平顺性优化效率;基于Kriging近似模型的多目标优化结果可通过权重系数对各个优化目标进行权衡,有效改善了自卸车行驶平顺性。
  • 【专利】 一种轻量化镁铝合金组装式车轮

    作者:蒋荣超 ; 王登峰 ; 王振宇 年份:2014
    摘要:一种轻量化镁铝合金组装式车轮,涉及车轮结构,解决现有车轮的结构为车轮轮辋和轮辐采用一体式结构,存在车轮损伤则需更换整个车轮,维修成本高,造成浪费的问题,包括轮辋、轮辐和轮毂;轮辋的内侧有环形凸台,该环形凸台沿圆周方向均匀分布定位槽和安装孔,用于连接轮辐;轮毂和轮辐为一体式结构,轮辐外边缘上分布有径向定位止口和安装孔,本实用新型采用镁合金的轮辋有轮胎保护,在车轮外侧暴露面积小,不易擦伤,避免了镁合金防腐性能弱的不足;轮辐采用铝合金强度高,轮辋和轮辐为组装式结构,通过螺栓连接,损坏后可分别更换轮辋和轮辐,便于维修,不需报废整个车轮,制造工艺大大简化,降低了模具成本,提高了制造效率。
  • 【期刊】 焊缝形式对自卸汽车车箱结构强度的影响

    刊名:青岛大学学报(工程技术版) 作者:蒋荣超 ; 杨越东 ; 朱龙龙 ; 程晓东 ; 刘大维 关键词:自卸汽车 ; U型车箱 ; 焊缝形式 ; 强度 ; 有限元 机构:青岛大学机电工程学院 ; 青岛大学机电工程学院 ; 中国重汽集团青岛重工有限公司 年份:2012
    摘要:为分析焊缝形式对自卸汽车车箱结构强度的影响,建立了以板壳单元为基本单元的有限元分析模型,采用多体动力学仿真分析软件SIMPACK,仿真计算得到了油缸的举升力,按朗肯主动土压力理论计算得到了装载的砂石对各板的作用力,应用Hyperworks有限元软件对连续焊和断续焊缝车箱结构强度进行了静态强度分析。结果表明,车箱举升角为1.2°时,断续焊的最大应力比连续焊的最大应力大60.4MPa,举升角为51°时,断续焊的最大应力比连续焊的最大应力小32.5MPa,但断续焊的最大应力均在材料的许用应力范围内,采用断续焊可以提高生产效率。
  • 【期刊】 时域和空间域路面激励下重型车辆动载荷仿真分析

    刊名:公路交通科技 作者:蒋荣超 ; 刘大维 ; 王松 ; 康忠亮 关键词:汽车工程 ; 路面不平度 ; 多体模型 ; 车辆动载荷 ; 时域 ; 空间域 机构:青岛大学机电工程学院 ; 青岛大学机电工程学院 年份:2012
    摘要:为研究时间和空间频率路面激励下重型车辆动载特性,将车辆的轮胎、钢板弹簧视为柔体,橡胶垫块、限位块简化为具有非线性刚度和阻尼特性的力元,采用多体动力学仿真软件SIMPACK建立刚柔耦合的车辆整车虚拟样机,并采用有理函数功率谱密度的谐波叠加法建立空间域和时域路面激励数学模型,创建一个时域和空间域路面激励下车辆行驶动力学模型,仿真计算了车辆各轴轮胎的法向作用力和车轮法向动载系数。结果表明:不同车速下,时域和空间域路面激励下得到的轮胎法向作用力的变化规律和大小均不相同,而且轮胎法向作用力最大值出现的位置也不同;中、后轴车轮法向动载系数变化规律基本相似,但前轴车轮法向动载系数变化规律不同。研究结果可为轮胎动载荷计算、验证、预测提供参考依据。
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