汽車輕量化技術(shù)是推動汽車產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排的重要手段,其中新材料和新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用是實現(xiàn)汽車輕量化的主要途徑。鋁蜂窩三明治結(jié)構(gòu)以其優(yōu)良的力學(xué)特性和功能特點,在汽車車身結(jié)構(gòu)中存在廣闊的應(yīng)用空間。汽車結(jié)構(gòu)在汽車行駛過程中常受到彎曲、面內(nèi)壓縮和低速沖擊等工況,因此基于汽車常見載荷工況,對鋁蜂窩三明治結(jié)構(gòu)進(jìn)行耐撞性評價顯得十分重要。本文通過實驗與數(shù)值方法相結(jié)合,對鋁蜂窩三明治結(jié)構(gòu)在不同加載工況下的耐撞性能以及失效機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)分析,探討了幾何參數(shù)對其耐撞性能以及失效模式的影響關(guān)系和內(nèi)在機(jī)理,主要內(nèi)容包含如下:基于實驗結(jié)果,研究了幾何尺寸對鋁蜂窩三明治結(jié)構(gòu)彎曲性能的影響規(guī)律,建立了全尺寸三維有限元模型,并參考仿真結(jié)果對其結(jié)構(gòu)彎曲失效過程以及吸能機(jī)理進(jìn)行了分析。綜合實驗現(xiàn)象與仿真仿真結(jié)果,構(gòu)建了可以精確地預(yù)測其彎曲強(qiáng)度、彎曲吸能以及失效模式的理論模型。通過實驗與仿真結(jié)合的方法,研究了鋁蜂窩夾層結(jié)構(gòu)在面內(nèi)壓縮工況下的力學(xué)響應(yīng),討論并分析了三明治幾何參數(shù)對其耐撞性能以及失效模式的影響。結(jié)果表明,鋁蜂窩三明治結(jié)構(gòu)總吸能以及比吸能對面板厚度呈現(xiàn)出明顯的負(fù)相關(guān)趨勢,而對蜂窩芯層高度呈現(xiàn)出正相關(guān)趨勢。通過實驗方法對... 

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及其意義
    1.2 國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題研究內(nèi)容
    1.4 本文的特色與創(chuàng)新性工作
第2章 結(jié)構(gòu)耐撞性及材料失效相關(guān)理論
    2.1 結(jié)構(gòu)耐撞性以及防護(hù)性能評價的表征
    2.2 鋁合金材料力學(xué)行為表征
        2.2.1 典型的材料模型簡化
        2.2.2 Johnson-Cook模型及其參數(shù)識別
    2.3 基于內(nèi)聚力模型的界面單元理論
    2.4 本章小結(jié)
第3章 鋁蜂窩三明治結(jié)構(gòu)彎曲性能研究
    3.1 引言
    3.2 準(zhǔn)靜態(tài)彎曲實驗研究
        3.2.1 試樣準(zhǔn)備
        3.2.2 準(zhǔn)靜態(tài)彎曲實驗過程
        3.2.3 準(zhǔn)靜態(tài)彎曲實驗結(jié)果分析
    3.3 鋁蜂窩三明治結(jié)構(gòu)彎曲機(jī)理仿真分析
        3.3.1 有限元建模細(xì)節(jié)
        3.3.2 有限元模型驗證
        3.3.3 彎曲過程分析
    3.4 鋁蜂窩三明治結(jié)構(gòu)彎曲性能理論模型
        3.4.1 剛度強(qiáng)度理論
        3.4.2 吸能理論預(yù)測
    3.5 本章小結(jié)
第4章 鋁蜂窩三明治結(jié)構(gòu)面內(nèi)壓縮性能研究
    4.1 引言
    4.2 鋁蜂窩三明治結(jié)構(gòu)面內(nèi)壓縮實驗研究
        4.2.1 試樣準(zhǔn)備
        4.2.2 準(zhǔn)靜態(tài)面內(nèi)壓縮實驗過程
        4.2.3 準(zhǔn)靜態(tài)面內(nèi)壓縮實驗結(jié)果分析
    4.3 鋁蜂窩三明治結(jié)構(gòu)面內(nèi)壓縮機(jī)理仿真分析
        4.3.1 有限元建模細(xì)節(jié)
        4.3.2 有限元模型驗證
        4.3.3 面內(nèi)壓縮過程分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 鋁蜂窩三明治結(jié)構(gòu)低速沖擊性能研究
    5.1 引言
    5.2 鋁蜂窩三明治結(jié)構(gòu)低速沖擊實驗研究
        5.2.1 試樣準(zhǔn)備
        5.2.2 低速沖擊實驗過程
        5.2.3 低速沖擊實驗結(jié)果分析
    5.3 鋁蜂窩三明治結(jié)構(gòu)低速沖擊性能仿真分析
        5.3.1 有限元建模細(xì)節(jié)
        5.3.2 有限元模型驗證
        5.3.3 低速沖擊機(jī)理分析
        5.3.4 基于仿真模型的參數(shù)分析
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀學(xué)位期間所獲得的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3656221