【摘要】：先進(jìn)高強度鋼(英文名稱:Advanced High Strength Steel,縮寫:AHSS)因其強度高、抗變形能力強和焊接性能好等優(yōu)點而越來越廣泛地應(yīng)用于汽車工業(yè),其主要用來制造汽車白車身的結(jié)構(gòu)件和安全件。在相關(guān)結(jié)構(gòu)件和車身件上合理采用先進(jìn)高強度鋼,可以有效減輕汽車的總體重量,同時提高車身在碰撞過程中的被動安全性。本論文以先進(jìn)高強度鋼板為研究對象,結(jié)合不同的外部載荷條件和不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與材料特點,對AHSS板的溫度載荷下的溫度場問題、沖擊載荷下的機械性能、激光加工過程中的熱彈性動力學(xué)響應(yīng)和周期載荷作用下單涂層AHSS雙曲板的熱彈性動力學(xué)行為進(jìn)行了研究,具體內(nèi)容如下:(1)基于非傅立葉熱傳導(dǎo)規(guī)律,給出了涂層AHSS板的一維瞬態(tài)熱傳導(dǎo)問題的解析解,研究了熱流滯后時間、溫度邊界條件和涂層的各項參數(shù)對于涂層AHSS板溫度增量分布的影響。(2)基于經(jīng)典的馮·卡門方程和薄殼理論,建立了一組低速沖擊載荷作用下的AHSS雙曲板的非線性控制方程,方程通過有限差分法和Newmark法來求解,研究了板的幾何材料參數(shù)和沖擊物的基本參數(shù)對其無量綱撓度、正應(yīng)力和接觸力的影響。(3)基于分離變量法,得到激光加工過程中多層AHSS雙曲板的三維瞬態(tài)溫度場,通過在空間域上應(yīng)用有限差分法和在時間域上應(yīng)用Newmark法求解板的三維瞬態(tài)熱動力控制方程,研究了激光移動速度、激光能量、涂層熱傳導(dǎo)系數(shù)和板的幾何參數(shù)對于多層AHSS雙曲板的無量綱位移和正應(yīng)力的影響。(4)利用分離變量法,可以得到局部熱載荷作用下的單涂層AHSS雙曲板的三維瞬態(tài)溫度場。板的三維瞬態(tài)熱動力控制方程可以通過在空間域上應(yīng)用有限差分法和在時間域上應(yīng)用Newmark法來求解,研究了機械載荷幅值、機械載荷周期、熱載荷作用區(qū)域和板的幾何參數(shù)對于單涂層AHSS雙曲板的無量綱位移和正應(yīng)力的影響。本論文的研究豐富和發(fā)展了AHSS結(jié)構(gòu)的相關(guān)理論,為進(jìn)一步理論或?qū)嶒炑芯緼HSS結(jié)構(gòu)的熱動力學(xué)行為提供了一定的依據(jù),可以指導(dǎo)工程人員進(jìn)行AHSS結(jié)構(gòu)的應(yīng)用和設(shè)計,具有一定的工程實踐價值。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG142.1
【圖文】：

來越成為現(xiàn)代生活中舉足輕重的交通工具，貨物運輸和市民出行也是首選汽車。改革開發(fā)以來，中國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，汽車工業(yè)也經(jīng)歷從一無所有到初具規(guī)模的過程，如今，中國已經(jīng)成為全球汽車生產(chǎn)制造和銷售大國，每年產(chǎn)銷各種類汽車將近三千萬輛，位居全球第一。雖然汽車給人們的日常生活和商業(yè)活動帶來了諸多便利，然而，隨之而來的各種交通安全、資源消耗和環(huán)境污染問題也不容忽視，同時，汽車也給人類健康和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展帶來威脅。因此，如何在降低汽車能耗的同時，提高其在道路上行駛的安全性也越來越受到人們關(guān)注。目前，使用先進(jìn)高強度鋼板替代傳統(tǒng)的鋼板是汽車工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)汽車輕量化并保證甚至提高其安全性能的主要途徑之一。先進(jìn)高強度鋼(英文名稱：Advanced High Strength Steel，英文縮寫：AHSS)憑借其超高的強度、超強的抗變形能力和優(yōu)異的焊接性能的優(yōu)勢而逐漸廣泛地被使用在汽車車身和結(jié)構(gòu)件上，目前一些品質(zhì)較好汽車白車身的結(jié)構(gòu)件和安全件都采用先進(jìn)高強度鋼來制造。在相關(guān)結(jié)構(gòu)件和車身件上合理采用先進(jìn)高強度鋼，可以有效減輕汽車的總體重量，同時提高車身在碰撞過程中的被動安全性。圖 1 展示了各種不同類型的鋼在汽車車身上的應(yīng)用。

熱力耦合下 AHSS 曲板的動力學(xué)行為研究的一些不同的特性就是由這些微觀結(jié)構(gòu)的含量決定的，AHSS 所表現(xiàn)出的抗拉強度、非常強的應(yīng)變強化能力和超高的屈服應(yīng)力總體上就是這些的作用。AHSS 有很多種分類方法，按照形成原理來分，主要有雙相鋼(se Steels)和相變誘導(dǎo)塑性鋼(Transformation Induced Plasticity Steels)這兩表性的和使用最廣泛的鋼種，另外還有復(fù)相鋼(Complex Phase Steels)、(Martensitic Steels)、誘導(dǎo)塑性鋼(Twinning Induced Plasticity Steels)和淬(Quenching and Partitioning Steels)等幾種類型類型的鋼，目前來說其應(yīng)不是很廣。圖 2 為不同類型的汽車用先進(jìn)高強度鋼。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 沈成武;胡茂和;;受外壓纖維增強復(fù)合村料層合曲板屈曲的有限元分析[J];武漢大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1991年01期

2 游紹建;王震鳴;;受濕熱影響的復(fù)合材料多層和夾層圓柱曲板的穩(wěn)定問題[J];復(fù)合材料學(xué)報;1987年02期

3 孫仁博;;馬鞍形曲板的側(cè)向彈性穩(wěn)定分析(摘錄)[J];重慶建筑工程學(xué)院學(xué)報;1982年S1期

4 楊文成,黃寶宗;邊界條件對曲板塑性屈曲的影響[J];東北大學(xué)學(xué)報;1997年01期

5 李家駒, 劉守圭;新的圓柱曲板剪切屈曲實驗的研究[J];力學(xué)學(xué)報;1995年06期

6 王德民,官忠信;雙軸應(yīng)力下含裂紋加筋曲板剩余強度的彈塑性有限元計算[J];航空學(xué)報;1991年02期

7 陳煥星,薛克興;網(wǎng)格型整體加筋柱形曲板的屈曲試驗[J];固體力學(xué)學(xué)報;1982年02期

8 徐兆康;;船體復(fù)雜曲板展開的幾點思考[J];造船技術(shù);2006年04期

9 徐兆康;不可展曲板展開的一種新方法[J];造船技術(shù);2000年05期

10 陳光生;;局部荷載作用下正交異性曲板的彎曲[J];廣東工學(xué)院學(xué)報;1991年02期

相關(guān)會議論文 前9條

1 許建新;楊潤黨;甄希金;胡民政;;復(fù)雜曲板加工工藝數(shù)據(jù)庫構(gòu)建初探[A];2014年MIS/S&A學(xué)術(shù)交流會議論文集[C];2014年

2 胡夏夏;計時鳴;袁新苗;張立彬;林旭;;預(yù)扭曲板的振動分析[A];振動工程學(xué)報（工程應(yīng)用專輯）[C];2001年

3 秦慶華;艾偉龍;張建勛;王鐵軍;;輕質(zhì)金屬夾芯曲板的抗爆炸沖擊響應(yīng)研究[A];塑性力學(xué)新進(jìn)展——2011年全國塑性力學(xué)會議論文集[C];2011年

4 陳光生;;局部荷載作用下正交各向異性曲板的彎曲[A];中國土木工程學(xué)會橋梁及結(jié)構(gòu)工程學(xué)會第九屆年會論文集[C];1990年

5 唐漢帆;;船體曲板加工工藝現(xiàn)狀及研究方向[A];中國造船工程學(xué)會修船技術(shù)學(xué)術(shù)委員會船舶維修理論與應(yīng)用論文集第七集（2004年度）[C];2004年

6 項貽強;陸志紅;;計算鉸接曲板橋的傳遞矩陣法[A];中國土木工程學(xué)會市政工程學(xué)會第三次全國城市橋梁學(xué)術(shù)會議論文集[C];1991年

7 郭志飛;甄希金;楊潤黨;解彥琦;;船舶曲板數(shù)字化在線檢測中測量點云修復(fù)技術(shù)研究[A];2016年MIS/S&A學(xué)術(shù)交流會議論文集[C];2016年

8 牛燕;姚明輝;張偉;;功能梯度旋轉(zhuǎn)葉片的非線性動力學(xué)研究[A];中國力學(xué)大會-2017暨慶祝中國力學(xué)學(xué)會成立60周年大會論文集（B）[C];2017年

9 王躍;穆志韜;劉治國;;單面修補板裂紋尖端J積分的解析預(yù)測模型[A];2016年航空科學(xué)與技術(shù)全國博士生學(xué)術(shù)論壇摘要集[C];2016年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 記者 李昕葳;中航工業(yè)復(fù)材交付寬體客機項目復(fù)材曲板試驗件[N];中國航空報;2015年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 王振興;船舶曲板成形雙目立體視覺在位檢測技術(shù)研究[D];上海交通大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 葉超;熱力耦合下AHSS曲板的動力學(xué)行為研究[D];湖南大學(xué);2018年

2 葛萌萌;加筋曲板二級布局優(yōu)化設(shè)計方法[D];南京航空航天大學(xué);2014年

3 薛明鑫;硅基彎曲板波傳感器制備工藝研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2012年

4 裘航;基于個性化定制的曲板家具設(shè)計研究[D];中國美術(shù)學(xué)院;2010年

5 王任眾;平板與曲板系統(tǒng)的SEA參數(shù)數(shù)值研究[D];大連理工大學(xué);2009年

6 牛燕;功能梯度圓錐曲板的非線性動力學(xué)研究[D];北京信息科技大學(xué);2015年

7 蔣凌海;加筋圓柱曲板穩(wěn)定性的微分求積單元法分析[D];南京航空航天大學(xué);2007年

8 提曉宇;曲板脫水裝置氣液兩相流數(shù)值模擬及實驗研究[D];燕山大學(xué);2016年

9 丁歡;疊層曲板隔振裝置的性能分析[D];西安建筑科技大學(xué);2013年

10 虞剛;硬夾心夾層圓筒和曲板的穩(wěn)定性及自由振動分析[D];南京航空航天大學(xué);2014年

本文編號：2730773