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內凹三角形蜂窩結構薄壁管碰撞優化設計
論文作者：馬芳武 · 趙穎 · 王國旺 · 吳量 · 蒲永鋒 |
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| 基于結構剛度和能量吸收解耦的思想，本文提出一種新型內凹三角形填充管。其中，內凹三角形結構用來滿足部件的能量吸收需求，外部薄壁管滿足高剛度要求。本文首先建立了內凹三角形幾何參數與相對密度、等效彈性模量和能量吸收特性之間的理論模型，并通過實驗進行了驗證。基于此，以單位體積吸能最大、相對密度最小為目標，采用NSGA-II方法，尋求內凹三角形最優結構參數。繼而，采用靜態拓撲優化方法，以最大軸向剛度和最大橫向剛度為目標，優化獲得具備最優剛度的薄壁管截面。為驗證所提出的優化方法，將內凹三角形填充管與正泊松比泡沫填充管、非填充傳統優化管和傳統方形截面管進行了分析與比較。結果表明，新型內凹三角形填充管在增強結構剛度的同時可提高吸能特性。與正泊松比材料相比，內凹三角形蜂窩在能量吸收方面具有明顯的優勢。與正泊松比泡沫填充管相比，內凹三角形填充管在能量吸收方面提高了17.23%，碰撞力峰值降低了5.04%。因此，本文所提出的解耦設計方法在滿足多種性能要求方面具有優越性。 |
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關鍵詞：薄壁管 · 內凹三角形蜂窩 · 多目標優化 · 能量吸收· 結構剛度
本文是本刊執行主編馬芳武教授團隊開展的研究，引用詞條如下：
Ma, F., Zhao, Y.,Wang, G., et al.: Crashworthiness Optimization Design of Thin-Walled Tube Filled with Re-entrant Triangles Honeycombs. Automotive Innovation 2(1), 1-13 (2019) |
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優化技術驅動的輕量化白車身設計
論文作者：歐賀國 · 湯曉東 · 肖介平 · 王元博 · 馬忠民 |
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| 結構優化技術在輕量化汽車結構設計中的應用越來越廣泛。在一個白車身開發項目中，優化技術通過三個無縫集成的步驟應用到工程實踐中。通過采用驅動設計的方式，實現了比基礎設計減輕50.65公斤的創新白車身結構。首先，在考慮耐撞性、NVH和靜態剛度性能要求的同時，利用拓撲優化研究給定設計空間中材料的最優分布，并幫助提取主荷載路徑。第二步，基于優化技術和專家知識，對梁截面和搭接可行性進行有效設計。在這一步驟中，制造工藝專家對沖壓和連接可行性分析的深入參與顯著增加了成功的可能性。對所創建的白車身草案3D 框架結構進行的靈敏度分析、形貌優化和料厚優化是完成初始設計的最后一步。最后對新設計的車身結構進行全載荷工況的仿真驗證，包括整車耐撞性分析、白車身模態頻率、車身懸置安裝點動剛度分析、白車身剛度和總成安裝點剛度分析。驗證結果表明，創新設計的白車身結構達到了性能目標，并比基礎設計減輕了13.3%。 |
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關鍵詞：白車身設計 · 輕量化設計 · 結構優化 · 優化技術
本文是北京汽車研究總院有限公司越野車研究院歐賀國高級工程師其團隊開展的研究，引用詞條如下：
Ou, H., Tang, X., Xiao, J., et al.: Lightweight Body-In-White Design Driven by Optimization Technology, Automotive Innovation 1(3), 255-262(2018) |
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雙層微穿孔板結構簡化仿真方法研究
論文作者：陳彎 · 盧熾華 · 劉志恩 · 杜松澤 |
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| 微穿孔板結構已經廣泛應用于各種噪聲控制，因此其噪聲預測也受到了越來越多的關注。簡單的微穿孔板結構如微穿孔板吸聲結構的聲學性能可以通過解析計算方法來預測，然而對于復雜的微穿孔板結構，由于其結構的復雜性，同樣的解析計算方法不再適用。此外，微穿孔板上大量絲米級的穿孔也導致很難直接用數值計算的方法來預測微穿孔板結構的聲學性能。因此，本文研究了兩種不同的微穿孔板簡化仿真方法：傳遞導納法和等效流體法，以及這兩種方法在雙層微穿孔板結構上的應用?；谏鲜鰞煞N微穿孔板簡化仿真方法對兩個有著不同結構參數的微穿孔板消聲器的傳遞損失值分別進行了計算，并將預測結果與阻抗管測量結果進行了對比。結果表明，兩種微穿孔板簡化仿真方法均可以有效地預測雙層微穿孔板結構的聲學性能，并且基于傳遞導納法的預測更為準確。 |
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關鍵詞：雙層微穿孔板結構 · 聲學仿真 · 傳遞導納 · 多孔材料 · 試驗驗證
本文是武漢理工大學盧熾華教授及其團隊開展的合作研究，引用詞條如下：
Chen, W., Lu, C., Liu, Z., et al.: Simplified Method of Simulating Double-Layer Micro-Perforated Panel Structure. Automotive Innovation 1(4), 374-380(2018) |
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基于卷邊性能的環境友好型鋁合金汽車板
論文作者：路洪洲 · 張鈞萍 · 田妮 · 宋新麗· 馬鳴圖 · 路貴民 |
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| 在報廢汽車鋁合金零部件循環再制造過程中，鐵雜質不可避免地將進入到循環再制造鋁合金中。本文探討了基于汽車車身及覆蓋件應用的、高鐵元素含量的循環再制造環境友好型鋁合金汽車板的開發和應用的可行性。循環再制造的環境友好型鋁合金汽車板具有成本低、輕量化的優勢，同時在材料制造工程耗能更少、汽車使用過程排放更低。通過優化不同的淬火速率和熱軋壓下率，研究了循環再制造的環境友好型鋁合金汽車板的卷邊性能。相對低的鐵元素含量的環境友好型鋁合金汽車板（0.1 wt% Fe 和0.3 wt% Fe）的卷邊因子值為2和3。鐵元素含量為0.5wt%的環境友好型鋁合金汽車板的卷邊因子值為4和5，由于卷邊因子過高，因而不滿足汽車覆蓋件外板的使用要求。鐵元素含量為0.8wt%的環境友好型鋁合金汽車板的卷邊因子值為3~5，卷邊因子依賴于淬火速率和熱軋壓下率。低的淬火速率（空氣淬火）和低熱軋壓下率（6道次熱軋）均可以提高高鐵元素含量的環境友好型鋁合金汽車板的卷邊性能，采用優化的工藝參數的鐵元素含量為0.8wt%環境友好型鋁合金汽車板可以滿足汽車覆蓋件使用要求。本研究創新性地提出一種源于報廢汽車鋁合金零部件循環再制造的低成本、環境友好型鋁合金汽車板的制造方法，同時表征了其卷邊性能。 |
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關鍵詞：環境友好 · 輕量化 · 卷邊 · 鋁合金 · 汽車板 · 報廢汽車
本文是華東理工大學路貴民教授及其團隊開展的研究，引用詞條如下：
Lu, H., Zhang, J., Tian, N., et al.: Recycle-Friendly Aluminum Alloy Sheets for Automotive Applications Based on Hemming, Automotive Innovation 1(1), 70-75(2018) |
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基于模型預測控制的AMT降擋控制
論文作者：李鑫 · 呂吉冬 · 洪金龍 · 趙靖華 · 高炳釗 · 陳虹 |
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| 機械式自動變速器（AMT）通常采用同步器來完成換擋過程。然而，換擋過程中的動力中斷和較大的控制難度限制了其實際應用，尤其是在動力降擋過程中這兩個問題更為明顯。本文采用模型預測控制（MPC）方法來控制離合器在動力降擋過程中的離合器接合過程，以有效縮短動力中斷時間，提高降擋品質?？刂坡赏茖н^程中顯式考慮了時域約束。最后通過兩種典型的重型卡車動力降擋工況的仿真實驗驗證控制算法的有效性，兩種工況下的仿真結果均表明，本文提出的控制律能夠縮短AMT進行動力降擋時的動力中斷時間，減小換擋沖擊度，從而提高車輛整體駕駛品質。 |
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關鍵詞：機械式自動變速器 · 動力降擋 · 重型卡車 · 離合器 · 模型預測控制
本文是吉林大學高炳釗教授及其團隊開展的研究，引用詞條如下：
Li, X., Lyu, J., Hong, J. et al. MPC?Based Downshift Control of Automated Manual Transmissions. Automotive Innovation 2(1): 55-63(2019) |
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