智能网联汽车区域式48V电气架构关键技术综述

电气架构已难以满足其高功率、高可靠性与软件定义等需求。本文面向智能网联汽车的区域式48 V电气架构,围绕架构演变、关键技术、零部件设计及总体开发流程4个方面系统地综述了当前研究进展,并对未来发展方向进行了展望,可为相关研究提供理论参考。

基于机器学习的先进高强汽车钢力学性能预测与可解释性分析

摘要: 本研究集成了文献中经TRIP处理的先进高强钢(AHSS)成分和工艺参数以及力学性能指标等数据,采用梯度提升回归( GBR)、人工神经网络(ANN)、支持向量机回归(SVR)、随机森林回归(RFR)和K近邻回归(KNN)5种机器学习方法,构建了TRIP辅助双相钢(TDP)力学性能的预测模型。研究以钢板材料厚度、合金成分、两相区退火温度与时间、过时效温度与时间为特征,以抗拉强度( UTS) 和断后伸长率(TE)为目标变量,在数据预处理基础上,结合随机搜索与网格搜索方法优化模型超参数并进行训练。结果表明,在多种算法中,GBR模型表现出最优的预测性能。进一步借助SHAP值、部分依赖图(PDP)和个体条件期望图(ICE)方法对模型进行可解释性分析,随着Mn、C含量的增加,抗拉强度上升,而断后伸长率下降。随着两相区退火温度从750℃升至900℃时,抗拉强度提升而断后伸长率下降。随着过时效温度的增加,抗拉强度总体呈下降趋势,而断后伸长率先增加后下降。此外,研究表明,通过确信独立性筛选与稀疏算子(SISSO) 算法得到的符号回归表达式能够揭示特征与目标变量之间的关系,但其预测精度低于GBR模型。

轻合金车轮冲击仿真研究进展

摘要:轻合金车轮有助于实现车辆的轻量化,提高燃油经济性,提升车辆的动力性能、制动性能以及悬架系统的响应速度。借助于轻合金车轮冲击仿真,工程师可以更全面地了解轻合金车轮在各种路况下的性能,并进行相应的设计优化以提高其安全性和耐久性。根据车轮受到冲击载荷方向不同,系统介绍了国内外车轮13°和90°冲击仿真研究现状。从仿真效率、精度和收敛性角度,阐述了轮胎模型、胎压模型和接触属性对车轮90°冲击仿真的影响。介绍了自动化仿真与深度学习技术在车轮冲击仿真研究中的应用,二者的结合有助于实现冲击仿真的标准化、规范化、自动化和智能化。

车规级芯片封装界面可靠性研究进展

摘要: 控制芯片作为汽车电子控制单元(ECUs)的核心部件,其封装可靠性直接影响整车安全性能。针对微控制单元(MCU)与系统级芯片(SoC)两类主流架构,基于汽车典型工况下的机械振动与温度冲击复合载荷特征,系统研究了封装界面分层失效机制。研究表明:在多载荷耦合作用下,贴片界面、引线键合界面及底部填充胶界面等关键部位的性能退化导致的界面粘接强度衰减与材料热失配效应是诱发分层失效的主导因素。通过对比虚拟裂纹闭合技术(VCCT)、J积分法及内聚力模型(CZM)的数值模拟适用性,表明CZM 在非线性材料大变形条件下具有界面失效表征优势,J积分则适用于非线性材料小变形断裂领域,而VCCT在线弹性稳态裂纹扩展分析中更具计算效率优势。

中国汽车轻量化结构设计发展趋势与展望

摘要:轻量化是汽车技术体系中重要的关键核心技术之一,对于提升中国汽车产业的国际竞争力具有重要的支撑作用,尤其在汽车电动化、网联化、智能化的趋势下,汽车产品的形态和性能要求正在发生巨大变化。文章聚焦世界汽车轻量化结构设计领域出现的高度集成化、模块化和仿生结构设计发展新趋势和新特点,深刻分析了汽车产品新架构、新材料技术、人工智能技术的进步对汽车产品轻量化结构设计技术革新的影响。结合对中国轻量化结构设计现状、问题和不足的梳理研究,指出多材料结构设计、集成化设计、一体化设计和人工智能设计是中国汽车轻量化结构设计未来的重要发展方向,并提出了中国汽车轻量化结构设计的发展建议。

SKF二代卡车轮毂轴承单元技术发展动态

摘要:介绍了卡车轮毂轴承长寿命、轻量化、低摩擦的发展趋势,通过阐述滚道长寿命设计技术,结构疲劳仿真分析与可靠性试验技术,揭示了SKF二代卡车轮毂轴承单元的高可靠性,并展望了SKF二代卡车轮毂轴承助力中国商用车未来发展的技术研发方向。

车用永磁同步电机无电流传感器控制研究

摘要:针对电动汽车车载环境复杂多变,影响电流传感器测量精度,更恶劣情况会导致电机驱动系统一相或多相电流传感器发生故障失效问题,因此基于扩展卡尔曼滤波提出一种无电流传感器控制算法,利用永磁同步电机定子电压、转子位置和转速信息重构电机定子电流,并针对无电流传感器算法导致的系统延迟问题设计了前馈补偿环节来改善系统动态性能,并对所提算法进行加减速及鲁棒性实验,仿真及实验结果均验证了所提方法的有效性。

动力电池激光焊接技术的应用现状与展望

摘要: 在大规模工业生产中,动力电池零部件的激光焊接容易产生气孔、成形不良、炸孔等缺陷,大大降低车辆运行的安全性与可靠性。文中分析了动力电池中激光焊接应用的具体位置,依据不同的焊接部位分类介绍了缺陷种类,讨论了未焊透、气孔、下塌、炸孔、裂纹等缺陷的产生原因。针对电池壳体与盖板连接、电池防爆阀密封、电池注液孔密封、电池极柱焊接及极耳与汇流排连接等具体的应用场景,总结了减少缺陷、提高焊接质量的手段,主要包括工艺改进、光源特性调控、焊接顺序优化等。在此基础上,进一步介绍了智能化制造技术在动力电池激光加工中的应用,并对动力电池领域未来激光焊接技术的发展进行了展望。创新点: (1)以焊接位置分类介绍了动力电池部件在激光焊接过程中的缺陷种类和产生原因。(2)按照工艺、光源和焊接顺序等分类总结了减少动力电池激光焊接缺陷的主要方法。(3)归纳了智能化激光焊接技术在动力电池中的应用,并展望了其发展前景。

发动机涡轮叶片热障涂层陶瓷层及其制备技术的研究现状

摘要:ZrO2基陶瓷、稀土锆酸盐、铝酸盐、钽酸盐、铌酸盐、钙钛矿、A6B2O17 陶瓷等常被用作发动机涡轮叶片热障涂层的陶瓷层材料,可以有效降低涡轮叶片金属基体的工作温度,从而提高发动机的许用工作温度,延长叶片使用寿命。对上述热障涂层陶瓷层材料的微观结构及性能提升的研究进展进行了综述,总结并对比了大气等离子喷涂和电子束-物理气相沉积等制备方法。指出未来研究方向应集中在:通过稀土掺杂改性等方法使陶瓷材料的热膨胀系数与叶片基体材料更好地匹配,同时提高其断裂韧性,降低热导率;对现有制备方法进行参数调控或不同工艺融合等优化,从而获得成本低且性能稳定的热障涂层陶瓷层。

飞行汽车运行核心支撑技术综述

摘要:飞行汽车能有效拓展交通系统的立体化维度,为缓解地面拥堵与拓展出行空间提供创新解决思路。近年来,我国积极推动飞行汽车发展,政策支持持续加强,企业研发加速推进。在此背景下,飞行汽车相关研究逐年增多,但多数集中于飞控系统、能源系统或单一路径规划方法的技术突破,缺乏面向整机运行过程的综合视角,以及对子系统协同关系的深入分析。为弥补这一不足,本文从飞行汽车运行核心支撑技术角度出发,围绕飞行汽车在实际运行中所面临的安全性、能效性与决策复杂性问题,构建了由底层故障容错与安全保障、中层能量管理与功率分配、顶层路径规划与自主决策组成的三级协同架构。系统综述了各层关键技术与相互依赖关系,并梳理典型研究进展与工程方案。本文旨在为飞行汽车实现规模化、安全化运行提供理论支撑与系统参考。