汽車工業(yè)的高速發(fā)展使環(huán)境污染、能源危機與交通安全等問題日益嚴峻,實現(xiàn)汽車輕量化設計是解決上述問題的有效方式之一。為了在汽車輕量化設計過程中滿足碰撞相關標準,新材料和新工藝被越來越多的應用于車身設計中。在車身結構的設計過程中,先進高強鋼的使用可以在降低零件質量的情況下,滿足車身的碰撞性能。作為典型的輕質材料,高強度鋼板已大量于車身關鍵零部件中,例如結構件和安全件等。隨著高強度鋼的抗拉強度的提高,高強度鋼的塑性大幅降低,在冷沖壓過程中存在開裂、起皺和回彈等成形缺陷,限制了其在車身中的使用。熱成形技術將沖壓成形工藝與熱處理工藝有效地結合起來,充分利用高溫下板材的成形性能好的特點,解決了高強度鋼常溫下成形性能差的問題。與此同時,熱成形工藝中淬火后的材質具備較高的強度和塑性,大幅提升了車身的結構強度并有效降低了車身的質量,具備較好的輕量化前景。然而,當前熱成形零件設計和性能分析、熱成形模具冷卻系統(tǒng)設計以及熱成形模具服役性能研究等方面依然存在部分盲區(qū),影響了熱成形零件的開發(fā)效率及服役性能。因此,開展熱成形零件結構、工藝參數(shù)、裝備開發(fā)及服役性能研究有重要理論意義和實際應用價值。為了探索熱成形零件及其...

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 熱成形技術簡介
        1.2.2 熱成形件在汽車車身中的應用
        1.2.3 國內(nèi)外相關研究現(xiàn)狀
    1.3 存在的問題與研究目的
        1.3.1 存在的問題
        1.3.2 研究目的
        1.3.3 課題來源
    1.4 論文研究思路和主要研究內(nèi)容
第2章 熱成形耦合分析方法及可靠性優(yōu)化設計方法
    2.1 引言
    2.2 熱沖壓效應映射方法
    2.3 多目標可靠性優(yōu)化設計方法
        2.3.1 確定性優(yōu)化和可靠性優(yōu)化模型
        2.3.2 蒙特卡洛算法
        2.3.3 基于代理模型的多目標優(yōu)化
        2.3.4 熱成形件的成形性能和抗撞性能評價指標
        2.3.5 耦合“工藝-性能”的可靠性優(yōu)化模型
    2.4 本章小結
第3章 熱成形CAE模擬及參數(shù)靈敏度分析
    3.1 引言
    3.2 超高強鋼板熱成形理論基礎
        3.2.1 傳熱分析理論
        3.2.2 熱力耦合分析理論
        3.2.3 流固耦合分析理論
        3.2.4 材料相變理論
    3.3 熱成形件CAE分析
        3.3.1 門檻梁熱成形CAE分析
        3.3.2 TRB熱成形件CAE分析
    3.4 本章小結
第4章 基于可靠性方法的熱成形零件耦合優(yōu)化設計研究
    4.1 引言
    4.2 等厚度熱成形件“工藝-性能”耦合可靠性設計
        4.2.1 熱成形門檻梁可靠性設計
        4.2.2 熱成形前門防撞梁可靠性設計
    4.3 TRB熱成形件“工藝-性能”耦合可靠性設計
        4.3.1 基于三點彎曲試驗的TRB B柱可靠性設計
        4.3.2 基于局部碰撞試驗的TRB B柱可靠性設計
    4.4 本章小結
第5章 基于可靠性方法的熱成形模具優(yōu)化設計研究
    5.1 引言
    5.2 熱成形模具結構和冷卻性能的可靠性設計
        5.2.1 熱成形工藝數(shù)值模擬分析
        5.2.2 模具冷卻性能及其工藝參數(shù)分析
        5.2.3 基于可靠性方法的優(yōu)化設計流程
        5.2.4 優(yōu)化結果和試驗驗證
    5.3 熱成形模具服役性能的可靠性設計
        5.3.1 熱成形模具磨損數(shù)值模擬方法
        5.3.2 熱成形模具磨損和冷卻性能設計和優(yōu)化
        5.3.3 優(yōu)化結果和討論
        5.3.4 模具磨損驗證和運用
    5.4 本章小結
總結與展望
    主要結論和創(chuàng)新點
    研究展望
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀博士學位期間所發(fā)表的學術論文目錄



本文編號：3817742