本文關(guān)鍵詞：基于管件液壓成形技術(shù)的汽車結(jié)構(gòu)輕量化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來(lái),隨著汽車節(jié)能減排的要求提出,針對(duì)汽車輕量化設(shè)計(jì)的方法也越來(lái)越多。實(shí)現(xiàn)輕量化的兩條重要路徑分別為應(yīng)用新型輕質(zhì)材料和采用先進(jìn)制造技術(shù)。其中,采用管件液壓成形技術(shù)制造的零件具有質(zhì)量輕、剛度和強(qiáng)度高、耐撞性能好、節(jié)省材料、加工工序少、生產(chǎn)成本低等諸多優(yōu)點(diǎn),目前在全球汽車制造領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。雖然管件液壓成形技術(shù)相比傳統(tǒng)制造技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯,但在國(guó)內(nèi)該技術(shù)的研究還處于起步階段,針對(duì)管件液壓成形件的設(shè)計(jì)和制造缺乏足夠的研發(fā)經(jīng)驗(yàn),目前采用管件液壓成形件的產(chǎn)品較少。因此,基于管件液壓成形技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究迫在眉睫,意義重大。汽車吸能盒是整車重要的緩沖吸能結(jié)構(gòu),保護(hù)車體不受損壞和乘員安全的重要被動(dòng)安全結(jié)構(gòu)。本文以某SUV車型的前吸能盒作為研究對(duì)象,設(shè)計(jì)管件液壓成形吸能盒替代原始沖壓吸能盒。本文主要工作內(nèi)容如下:1.基于RCAR正面低速碰撞工況,采用數(shù)值模擬軟件建立整車碰撞模型,對(duì)碰撞結(jié)果進(jìn)行分析,評(píng)定吸能盒性能指標(biāo)。2.建立基于RCAR正面碰撞工況等效處理的原始吸能盒落錘沖擊試驗(yàn)有限元模型。與整車碰撞的吸能盒變形和載荷曲線對(duì)比分析,得出采用落錘沖擊簡(jiǎn)化模型替代整車模型具有較好的精度和提高計(jì)算效率。3.基于原始吸能盒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)管件液壓吸能盒,采用基于RCAR工況等效的落錘沖擊模型建立吸能盒尺寸形狀參數(shù)化設(shè)計(jì)模型,應(yīng)用序列二次規(guī)劃方法(SQP)求解最優(yōu)值,最終獲得了即減輕了質(zhì)量又提高了碰撞性能的改型吸能盒。4.對(duì)改型設(shè)計(jì)的吸能盒進(jìn)行成形可行性分析,確定其合格的加載區(qū)間。分析加載路徑對(duì)成形質(zhì)量的影響,得出加載路徑影響成形件的壁厚分布和最小壁厚。選取加載路徑上的關(guān)鍵控制參數(shù)作為設(shè)計(jì)變量,采用哈默斯雷采樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),使用克里格方法建立近似模型,最后利用自適應(yīng)響應(yīng)面法對(duì)加載路徑控制參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。降低了吸能盒最小壁厚減薄率,提高了成形質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】：管件液壓成形 吸能盒 序列二次規(guī)劃 哈默斯雷采樣 克里格 自適應(yīng)響應(yīng)面法
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U466;TG306
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題研究背景9-10
• 1.2 管件液壓成形的技術(shù)特點(diǎn)10-14
• 1.3 管件液壓成形技術(shù)的研究狀況14-16
• 1.3.1 管件液壓成形技術(shù)國(guó)外的發(fā)展歷程和研究狀況14-15
• 1.3.2 管件液壓成形技術(shù)國(guó)內(nèi)的發(fā)展歷程和研究狀況15-16
• 1.4 管件液壓成形技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)16-17
• 1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容17-19
• 第2章 管件液壓成形技術(shù)基本理論19-32
• 2.1 管件液壓工藝過(guò)程19-20
• 2.2 管件液壓成形技術(shù)在汽車零部件上的應(yīng)用20-22
• 2.3 管件液壓成形缺陷22-23
• 2.4 管件液壓成形應(yīng)力應(yīng)變分析23-26
• 2.4.1 填充階段23-24
• 2.4.2 成形階段24-26
• 2.4.3 整形階段26
• 2.5 管件液壓成形區(qū)間和加載路徑26-28
• 2.6 極限膨脹率28-29
• 2.7 壁厚分布規(guī)律29-30
• 2.8 管件液壓成形用管材30-31
• 2.9 管件液壓成形的摩擦與潤(rùn)滑31
• 2.10 本章小結(jié)31-32
• 第3章 基于管件液壓成形工藝的汽車吸能盒輕量化設(shè)計(jì)與優(yōu)化32-48
• 3.1 RCAR低速碰撞32-33
• 3.1.1 RCAR正面碰撞試驗(yàn)簡(jiǎn)介32-33
• 3.1.2 RCAR評(píng)價(jià)原則33
• 3.2 吸能盒的性能評(píng)價(jià)33-41
• 3.2.1 沖壓吸能盒的整車RCAR低速碰撞34-37
• 3.2.2 吸能盒吸能特性評(píng)價(jià)指標(biāo)37-38
• 3.2.3 落錘沖擊試驗(yàn)38-41
• 3.3 管件液壓吸能盒的設(shè)計(jì)與優(yōu)化41-44
• 3.3.1 管件液壓成形吸能盒的設(shè)計(jì)41
• 3.3.2 管件液壓成形吸能盒的形狀尺寸變量41-42
• 3.3.3 優(yōu)化方法42-44
• 3.4 管件液壓吸能盒結(jié)構(gòu)性能校核44-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 第4章 管件液壓吸能盒成形分析48-66
• 4.1 管件液壓成形主要工藝參數(shù)48-51
• 4.1.1 初始屈服壓力48-49
• 4.1.2 開裂壓力49
• 4.1.3 整形壓力49-50
• 4.1.4 軸向補(bǔ)料力50-51
• 4.1.5 合模力51
• 4.1.6 補(bǔ)料量51
• 4.2 吸能盒的管件液壓成形數(shù)值分析51-55
• 4.2.1 加載路徑52-53
• 4.2.2 成形結(jié)果分析53-55
• 4.3 加載路徑優(yōu)化設(shè)計(jì)55-64
• 4.3.1 哈默斯雷采樣56-57
• 4.3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案57-58
• 4.3.3 近似模型58-61
• 4.3.4 克里格近似模型分析61
• 4.3.5 自適應(yīng)響應(yīng)面法（ARSM）61-63
• 4.3.6 吸能盒管件液壓成形最小壁厚優(yōu)化計(jì)算63-64
• 4.4 優(yōu)化結(jié)果64-65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 第5章 總結(jié)與展望66-68
• 5.1 全文總結(jié)66-67
• 5.2 展望67-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果72

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