本文關(guān)鍵詞：變強(qiáng)度薄壁直梁的抗撞性優(yōu)化

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【摘要】：汽車被動安全一直是汽車領(lǐng)域的一個重要課題。汽車在發(fā)生碰撞時,主要是通過車身吸能裝置的變形來吸收碰撞動能。金屬薄壁直梁是一種有效的吸能裝置,在汽車車身結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用。由于結(jié)構(gòu)和材料是影響薄壁直梁抗撞性的兩個關(guān)鍵因素,本文即從這兩方面入手對金屬薄壁直梁的抗撞性進(jìn)行優(yōu)化分析。首先,簡要介紹數(shù)值模擬所用的顯式有限元理論和抗撞性優(yōu)化所用的試驗設(shè)計和代理模型的基本理論。其次,采用分段式變強(qiáng)度板對薄壁直梁的抗撞性進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。針對所選取的軟區(qū)長度、軟區(qū)屈服強(qiáng)度、硬區(qū)屈服強(qiáng)度采用了拉丁超立方實驗設(shè)計,并由此進(jìn)行了仿真計算,構(gòu)造出響應(yīng)面近似模型；以吸能總量、初始峰值力為優(yōu)化目標(biāo),采用遺傳算法NSGA-Ⅱ進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化。結(jié)果表明,優(yōu)化后薄壁直梁發(fā)生碰撞時,初始峰值力明顯下降,吸能總量增加,抗撞性得到了明顯提高。再次,以增加薄壁直梁的軸向剛度為目的,對薄壁直梁進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化分析,根據(jù)拓?fù)鋬?yōu)化的結(jié)果,在薄壁直梁的兩側(cè)壁上增加中央凹槽,形成一種新型結(jié)構(gòu)薄壁直梁；為進(jìn)一步提升新型結(jié)構(gòu)薄壁直梁的抗撞性,在新型結(jié)構(gòu)薄壁直梁的基礎(chǔ)上,對其進(jìn)行了尺寸優(yōu)化,優(yōu)化后薄壁直梁的抗撞性有了顯著的提升。最后,應(yīng)用變強(qiáng)度板對新型結(jié)構(gòu)薄壁直梁進(jìn)行抗撞性的優(yōu)化設(shè)計,實現(xiàn)了抗撞性的提高。將三種優(yōu)化方案進(jìn)行對比分析,結(jié)果表明,變強(qiáng)度薄壁直梁的初始峰值力最小,變強(qiáng)度新型結(jié)構(gòu)薄壁直梁的吸能總量最多。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U467.14

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本文編號：1136491