本文關(guān)鍵詞：異質(zhì)金屬單帽形薄壁管碰撞性能研究

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【摘要】：安全、節(jié)能、環(huán)保一直以來(lái)都是汽車設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的三大主題,因此,異質(zhì)金屬車身引起汽車企業(yè)的廣泛關(guān)注,其中主要影響汽車碰撞吸能特性和輕量化程度的異質(zhì)金屬前縱梁性能成為當(dāng)今汽車領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。而作為前縱梁最恰當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化結(jié)構(gòu),單帽形異質(zhì)金屬薄壁管碰撞性能的研究具有重要的意義。首先,本文進(jìn)行了異質(zhì)金屬單帽管軸向準(zhǔn)靜態(tài)壓縮試驗(yàn),并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了有限元建模方法。基于該有限元模型對(duì)比研究了異質(zhì)金屬單帽管和單一金屬單帽管的軸向碰撞性能,發(fā)現(xiàn)鋼鋁混合單帽管相比于鋼質(zhì)單帽管具有更好的吸能效率和更高的輕量化水平。在此基礎(chǔ)上,還進(jìn)行了幾何參數(shù)分析,分別對(duì)比分析了帽形板厚度和面板厚度對(duì)不同材料組合單帽管的整體性能影響,發(fā)現(xiàn)帽形板厚度的增大會(huì)顯著提高單帽管的吸能和比吸能水平,而面板厚度的增加對(duì)單帽管吸能效果的提升作用相對(duì)較小。并且在大多數(shù)的厚度組合下,異質(zhì)金屬單帽管均具有良好的碰撞性能表現(xiàn)。其次,為了滿足后續(xù)單帽管斜向加載試驗(yàn)的要求,本文設(shè)計(jì)制造了一種新型薄壁管斜向加載試驗(yàn)夾具。相比于以往試驗(yàn)夾具,它的特點(diǎn)在于能夠適用于多種截面形狀、截面尺寸的薄壁管,并且實(shí)現(xiàn)了加載角度的連續(xù)變化。最后,本文利用上述斜向加載試驗(yàn)夾具,進(jìn)行了異質(zhì)金屬組合單帽管準(zhǔn)靜態(tài)斜向壓潰試驗(yàn),通過(guò)再試驗(yàn)驗(yàn)證了有限元模型,運(yùn)用該有限元模型對(duì)比分析了不同角度下異質(zhì)金屬單帽管與單一金屬單帽管的斜向碰撞性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)鋼鋁混合單帽管的整體表現(xiàn)要優(yōu)于單一鋼質(zhì)單帽管,值得注意的是,異質(zhì)金屬組合單帽管分別在變形模式和吸能特性上具有明顯的優(yōu)勢(shì)。綜上所述,異質(zhì)金屬在汽車前縱梁的設(shè)計(jì)制造上具有廣泛的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：異質(zhì)金屬 碰撞性能 單帽形薄壁管 輕量化
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U467.14
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 研究的背景與意義9-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容14-15
• 2 有限元仿真及前縱梁碰撞基本理論15-20
• 2.1 引言15
• 2.2 有限元仿真技術(shù)15-16
• 2.3 LS-DYNA中基本概念16-17
• 2.3.1 單元類型16-17
• 2.3.2 材料模型17
• 2.3.3 接觸算法與接觸類型17
• 2.4 前縱梁耐撞性能評(píng)價(jià)指標(biāo)17-19
• 2.5 本章小結(jié)19-20
• 3 異質(zhì)金屬單帽形薄壁管軸向耐撞性研究20-36
• 3.1 引言20
• 3.2 幾何模型20-21
• 3.3 軸向壓潰試驗(yàn)21-25
• 3.3.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備21-22
• 3.3.2 試驗(yàn)過(guò)程22-24
• 3.3.3 試驗(yàn)結(jié)果分析24-25
• 3.4 數(shù)值仿真25-29
• 3.4.1 有限元模型25-27
• 3.4.2 有限元模型驗(yàn)證27-29
• 3.5 異質(zhì)金屬與單一材料單帽形管耐撞性能對(duì)比29-31
• 3.6 材料厚度對(duì)單帽形管耐撞性能的影響31-35
• 3.6.1 帽形板厚度Tu對(duì)單帽管碰撞性能的影響32-33
• 3.6.2 面板厚度TL對(duì)單帽管碰撞性能的影響33-35
• 3.7 本章小結(jié)35-36
• 4 異質(zhì)金屬帽形薄壁管斜向耐撞性能研究36-52
• 4.1 引言36-37
• 4.2 斜向加載試驗(yàn)夾具設(shè)計(jì)37-42
• 4.2.1 夾具設(shè)計(jì)原理37-39
• 4.2.2 夾具關(guān)鍵尺寸設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核39-41
• 4.2.3 夾具加工制造41-42
• 4.3 幾何模型42
• 4.4 斜向壓潰試驗(yàn)42-46
• 4.5 數(shù)值仿真46-48
• 4.5.1 有限元模型46-47
• 4.5.2 有限元模型驗(yàn)證47-48
• 4.6 不同角度下不同材料組合耐撞性能對(duì)比48-51
• 4.7 本章小結(jié)51-52
• 5 結(jié)論與展望52-54
• 5.1 結(jié)論52
• 5.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)52-53
• 5.3 展望53-54
• 參考文獻(xiàn)54-57
• 附錄A 單帽管準(zhǔn)靜態(tài)壓潰試驗(yàn)所得力學(xué)數(shù)據(jù)57-59
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況59-60
• 致謝60-61

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1004142