通过Hyper Mesh建立了汽车前防撞梁及吸能盒正面碰撞模型,以防撞梁及吸能盒的截面形状、截面尺寸、材料、厚度与吸能盒诱导槽位置作为设计变量,以加速度峰值、最大吸能和最大压溃量作为约束,以质量最小作为目标,通过Isight进行DOE实验设计和优化。结果表明,优化后前防撞梁与吸能盒总质量降低了39.2%,轻量化效果显著,碰撞性能明显提升。铝合金比强度、比刚度高,耐腐蚀性好,密度是钢的1/3,是汽车轻量化的重要材料,优化结果表明,调整壁厚和截面形状的铝合金防撞梁总成结构的吸能性能最好,比原钢质件提高约6.6%,同时减重49.38%。

在国家的“碳达峰、碳中和”宏伟目标下,汽车产业的发展将加速进人到前所未有的产业重构新时代。截至2020年,全国汽车保有量达到3.72亿辆,其中乘用车2.81亿辆,至2050年我国汽车保有量将保持增长态势,而汽车尾气排放为温室效应的主要缔造者之一,因此汽车产业面临较高的碳减排压力,汽车产业的去碳化将在碳中和中扮演着一个重要角色,传统汽车的绿色转型,对环境的改善具有重要的意义,文中主要分析“双碳目标”下传统汽车主机厂的发展趋势。

在评价物体的强度性能时,当物体受到交变载荷作用,那么通过传统的静强度分析来评价其结构反映不了真实情况,满足不了要求。针对交变载荷,文中提出一种方法：先提取交变载荷,再利用瞬态响应分析来评价其结构强度。针对某车型机罩铰链的断裂问题,先运用ADAMS软件求解出铰链受力时间历程,再通过NASTRAN软件的瞬态响应分析模块,进行有限元的强度瞬态分析及优化设计。分析结果和路试情况表明,针对交变载荷的瞬态响应分析方法是符合工程实际情况的,具有较好的工程实用价值。

运用非线性分析的方法对转向盘刚度性能进行了仿真计算，进而根据安全碰撞的要求，可以验证其结构设计的优劣；对仿真计算的结果进行了试验验证，结果吻合很好，证明了仿真计算的正确性。运用非线性分析验证其结构设计，减少了产品试验次数，对缩短产品开发周期、降低开发成本具有重要的指导意义。