鋁合金保險杠橫梁的輕量化設計及其性能研究(pdf 76頁)

目 錄
學位論文原創性聲明 I
摘 要 II
Abstract III
第1章 緒 論 .1
1.1 課題研究背景及意義 .1
1.2 汽車碰撞試驗方法 .2
1.3 汽車保險杠設計國內外研究現狀 3
1.3.1 保險杠設計相關法規標準 .4
1.3.2 保險杠設計國內外研究現狀 .5
1.4 汽車保險杠輕量化設計方法 7
1.4.1 保險杠的結構輕量化設計 .7
1.4.2 保險杠的材料輕量化設計 .8
1.5 本文研究的主要內容 . 10
第2章 有限元仿真建模 . 11
2.1 引言 11
2.2 擺錘碰撞有限元模型建立 11
2.2.1 擺錘與保險杠 12
2.2.2單元劃分及材料模型 13
2.2.3 連接設置 16
2.2.4 接觸定義 17
2.2.5 質量加載及邊界條件設置 . 18
2.2.6 沙漏控製 18
2.3 台車碰撞有限元模型建立 18
2.4 三點彎曲有限元模型建立 20
第3章 鋁合金橫梁截麵壁厚尺寸優化 22
3.1 引言 22
3.2 LS-OPT軟件簡介 22
3.2.1 LS-OPT尺寸優化原理 . 22
3.2.2 LS-OPT尺寸優化過程 . 24
3.3 尺寸優化參數設置 . 24
3.3.1 優化變量設置 25
3.3.2 優化加載工況及優化響應 . 26
3.3.3 目標函數及約束條件 . 27
3.3.4 優化算法 28
3.4 優化結果分析 . 29
3.4.1 各優化變量的敏感性 . 29
3.4.2 優化響應麵(surface) 30
3.4.3 目標函數優化曆程 . 31
3.4.4 優化準確性判定 31
3.5 橫梁優化結果驗證 . 32
3.5.1 三點彎曲仿真驗證 . 32
3.5.2 擺錘碰撞仿真驗證 . 33
3.6 本章小結 . 33
第4章 碰撞有限元仿真結果分析 35
4.1 引言 35
4.2 擺錘碰撞仿真結果分析 . 35
4.2.1 保險杠的變形過程 . 36
4.2.2 擺錘的速度變化 36
4.2.3 擺錘及保險杠的能量變化 . 37
4.2.4 橫梁背端麵最大位移節點的位移變化 39
4.3 20km/h台車碰撞仿真結果分析 40
4.3.1 保險杠的變形過程 . 40
4.3.2 台車動能及保險杠吸收內能變化 . 41
4.3.3 保險杠橫梁的內能變化 . 43
4.3.4 保險杠吸能塊的內能變化 . 44
4.3.5 剛性壁障的受力 45
4.4 50km/h台車碰撞仿真結果分析 46
4.4.1 保險杠總成的吸能-位移曲線 46
4.4.2 保險杠橫梁的吸能-位移曲線 47
4.4.3 保險杠吸能塊的截麵受力 . 48
4.5 鋁合金保險杠橫梁的吸能機理分析 48
4.6 本章小結 . 50
第5章 台車及整車碰撞試驗 . 51
5.1 引言 51
5.2 20km/h台車碰撞試驗 . 51
5.2.1 保險杠總成的變形狀況 . 52
5.2.2 台車的加速度曲線對比 . 53
5.3 整車100%碰撞試驗 . 55
5.3.1 整車的變形結果 55
5.3.2 乘員保護及橫梁與氣囊匹配情況 . 56
5.3.3 車身B柱加速度曲線的變化 . 57
5.4 本章小結 . 58
結論與展望 . 59
參考文獻 . 60
致 謝 . 65
附錄A 攻讀碩士學位期間所發表的學術論文 66
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