隨著國家政策對汽車節(jié)能和環(huán)保要求的逐漸提高,汽車輕量化技術(shù)已成為了當(dāng)今工程領(lǐng)域的重要研究課題之一。同時,競爭日益激烈國內(nèi)外汽車市場,對汽車零部件產(chǎn)品的綜合性能要求越來越高,如何在保證汽車零部件在滿足其各項性能要求的前提下,進一步高效快速的實現(xiàn)其材料的合理布局,提高材料的利用率從而實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的減重設(shè)計,是汽車零部件輕量化設(shè)計的關(guān)鍵所在。近年來,拼焊板（Tailor Welded Blank,TWB）技術(shù)被逐漸應(yīng)用于汽車零部件的設(shè)計當(dāng)中,通過激光焊接將不同材料或者不同板厚的母板焊接在一起能夠有效減輕車身質(zhì)量,提高零部件的局部強度、降低制造成本。但目前對TWB技術(shù)的研究大多集中在加工制造、沖壓工藝、焊接性能等基礎(chǔ)性研究方向,對于實際工程應(yīng)用中的TWB優(yōu)化設(shè)計問題涉及較少,且研究仍不夠系統(tǒng)與深入。一些TWB的關(guān)鍵設(shè)計因素如拼焊材料的選擇、焊縫位置的確定等仍然是依賴于設(shè)計者的個人經(jīng)驗,或是參考其它設(shè)計得到,致使無法最大限度的發(fā)揮出TWB結(jié)構(gòu)的性能優(yōu)勢,TWB的總體設(shè)計水平仍然較低。為了提高TWB結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計水平,本文提出了一種多目標(biāo)多材料拓?fù)鋬?yōu)化的方法,將拓?fù)鋬?yōu)化方法與TWB相結(jié)合,考慮制造工藝... 

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 汽車車身輕量化技術(shù)概述
        1.2.1 汽車輕量化的方法與途徑
        1.2.2 輕量化設(shè)計原則
    1.3 拼焊板結(jié)構(gòu)的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀
        1.3.1 拼焊板的發(fā)展與應(yīng)用
        1.3.2 拼焊板技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究思路和主要內(nèi)容
        1.4.1 本文的研究思路
        1.4.2 本文的內(nèi)容安排
第2章 結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化理論基礎(chǔ)
    2.1 拓?fù)鋬?yōu)化概述
    2.2 拓?fù)鋬?yōu)化方法
        2.2.1 均勻化方法
        2.2.2 變密度法
        2.2.3 水平集法
        2.2.4 雙向進化結(jié)構(gòu)優(yōu)化法
        2.2.5 其它拓?fù)鋬?yōu)化方法
    2.3 拓?fù)鋬?yōu)化數(shù)學(xué)模型
        2.3.1 剛度拓?fù)鋬?yōu)化數(shù)學(xué)模型
        2.3.2 頻率拓?fù)鋬?yōu)化數(shù)學(xué)模型
        2.3.3 材料的插值模型
    2.4 靈敏度計算
    2.5 本章小結(jié)
第3章 多目標(biāo)多材料雙向進化結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法
    3.1 多目標(biāo)優(yōu)化問題概述
    3.2 多目標(biāo)優(yōu)化問題的處理策略
    3.3 多目標(biāo)下的雙向進化結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法
        3.3.1 結(jié)構(gòu)的靜態(tài)多剛度拓?fù)鋬?yōu)化
        3.3.2 結(jié)構(gòu)的動態(tài)多頻率拓?fù)鋬?yōu)化
        3.3.3 結(jié)構(gòu)的靜動態(tài)多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化
    3.4 多材料插值模型
    3.5 靈敏度分析
        3.5.1 靜態(tài)剛度靈敏度分析
        3.5.2 動態(tài)頻率靈敏度分析
        3.5.3 靜動態(tài)多目標(biāo)靈敏度分析
    3.6 棋盤格現(xiàn)象及其敏度過濾技術(shù)
    3.7 BESO法的基本步驟和算法流程圖
    3.8 相關(guān)算例分析與驗證
        3.8.1 算例一
        3.8.2 算例二
    3.9 本章小結(jié)
第4章 車門系統(tǒng)有限元仿真及試驗研究
    4.1 車門有限元模型
    4.2 車門結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)
        4.2.1 車門靜剛度性能指標(biāo)
        4.2.2 車門模態(tài)性能要求
    4.3 車門的數(shù)值仿真分析與試驗驗證
        4.3.1 車門下垂剛度仿真分析
        4.3.2 車門下垂剛度試驗驗證
        4.3.3 車門扭轉(zhuǎn)剛度仿真分析
        4.3.4 車門扭轉(zhuǎn)剛度試驗驗證
        4.3.5 車門的自由模態(tài)分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 多目標(biāo)多材料拼焊板車門拓?fù)鋬?yōu)化研究
    5.1 傳統(tǒng)經(jīng)驗法拼焊板車門設(shè)計
        5.1.1 經(jīng)驗法拼焊車門的設(shè)計
        5.1.2 經(jīng)驗法拼焊車門的剛度分析
        5.1.3 經(jīng)驗法拼焊車門的模態(tài)分析
        5.1.4 經(jīng)驗法拼焊車門性能對比
    5.2 多目標(biāo)拼焊板車門拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計
        5.2.1 車門系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化問題的建立
        5.2.2 車門結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計流程
        5.2.3 車門結(jié)構(gòu)多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果
        5.2.4 拓?fù)鋬?yōu)化拼焊車門性能對比
    5.3 多目標(biāo)多材料拼焊板車門輕量化設(shè)計
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[4]鎂合金拼焊板沖壓成形控制及應(yīng)用研究[D]. 謝智.沈陽理工大學(xué) 2010
[5]基于數(shù)值模擬的差厚拼焊板成形工藝研究[D]. 薛松.重慶大學(xué) 2006



本文編號：3695688