本文選題：拼焊板 + 連續(xù)變截面薄板��； 參考：《湖南大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：本文以某乘用車的前保險(xiǎn)杠橫梁和B柱為研究對(duì)象,旨在利用拼焊板技術(shù)(Tailor Welded Blanks,TWB)和連續(xù)變截面板技術(shù)(Tailor Rolling Blanks,TRB),結(jié)合優(yōu)拉丁超立方試驗(yàn)及多目標(biāo)離散和遺傳算法的優(yōu)化方法,對(duì)上述部件進(jìn)行性能優(yōu)化和輕量化設(shè)計(jì),力求為變截面薄板在汽車零部件中的運(yùn)用提供一定的指導(dǎo)意義。本文主要得出以下的研究成果:首先,在三點(diǎn)靜壓的工況下,離散優(yōu)化后得到的拼焊板保險(xiǎn)杠橫梁的吸能量較等厚板橫梁大幅提高,質(zhì)量增加也得到有效控制;并且拼焊板橫梁具有更好的變形模式和傳遞載荷特性,設(shè)計(jì)達(dá)到了性能提升和控制質(zhì)量增加的要求;同時(shí)證明,多目標(biāo)離散優(yōu)化方法在拼焊板設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是可行、有效的,并且可以避免傳統(tǒng)的優(yōu)化方法在拼焊板優(yōu)化中遇到的一些困難。其次,在部件質(zhì)量大致相同的前提下,連續(xù)變截面薄板橫梁與拼焊板橫梁相比,連續(xù)變截面薄板橫梁的吸能量、變形區(qū)域的延伸和傳遞載荷的性能的提升效果都不如拼焊板橫梁;但另一方面,連續(xù)變截面薄板的制造成本要明顯低于拼焊板橫梁。因而,本文認(rèn)為設(shè)計(jì)者應(yīng)權(quán)衡性能提升和成本控制之間的關(guān)系,選取最符合需求的板材進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后,連續(xù)變截面薄板B柱與等厚板B柱相比,其質(zhì)量有所減輕,侵入量和侵入速度也有小幅減小,達(dá)到輕量化的設(shè)計(jì)要求,也兼顧了耐撞性。同時(shí),本文結(jié)合連續(xù)變截面薄板的制造過程,將得到的厚度曲線進(jìn)行了直線擬合,為優(yōu)化得到的厚度分布被直接用于生產(chǎn)制造提供了便利。本文認(rèn)為,將拼焊板和連續(xù)變截面薄板技術(shù)運(yùn)用到汽車零部件中可達(dá)到耐撞性和輕量化性能提升的效果;拼焊板和連續(xù)變截面薄板各有優(yōu)勢和缺陷,在實(shí)際生產(chǎn)中,應(yīng)綜合考慮兩者的優(yōu)劣及制造成本等因素。
[Abstract]:In this paper, the front bumper beam and B column of a passenger car are taken as the research object. The purpose of this paper is to use Tailor Welded Blanksn TWB (Tailor Welded Blanksn TWB) and continuous variable section plate (Tailor Rolling Blanksn TRBB), combined with the Hypercube test of Yoladin and the optimization method of multi-objective discretization and genetic algorithm. The performance optimization and lightweight design of the parts mentioned above are carried out in order to provide some guidance for the application of variable section thin plates in automobile parts. In this paper, the following research results are obtained: firstly, under the condition of three point static pressure, the energy absorption of the beam of TWB bumper obtained by discrete optimization is much higher than that of the beam with equal thickness plate, and the increase of mass is also effectively controlled; Moreover, the TWBS beam has better deformation mode and load transfer characteristics, and the design meets the requirements of improving performance and increasing control quality. At the same time, it is proved that the application of multi-objective discrete optimization method in TWB design is feasible and effective. And the traditional optimization method can avoid some difficulties encountered in the optimization of TWB. Secondly, under the premise of the same component mass, the energy absorption of the continuous variable section thin plate beam is higher than that of the welded plate beam. The extension of deformation area and the performance of load transfer are not as good as the TWB beam, but on the other hand, the manufacturing cost of the continuous variable cross-section thin plate is obviously lower than that of the TWB beam. Therefore, this paper argues that designers should balance the relationship between performance improvement and cost control, and select the most suitable plates for design. Finally, the mass of continuous thin-plate B column with variable cross section is reduced compared with that of equal thickness plate B column, and the invasion amount and invasion velocity are also slightly reduced, which meets the design requirements of lightweight and takes into account the crashworthiness. At the same time, according to the manufacturing process of continuous variable section thin plate, the obtained thickness curve is fitted in a straight line, which makes it convenient for the optimized thickness distribution to be directly used in manufacturing. In this paper, it is considered that the application of TWB and continuous variable cross-section thin plate technology to automobile parts can achieve the effect of improving crashworthiness and lightweight performance, and that TWBS and continuous variable cross-section sheet have respective advantages and disadvantages in actual production. The merits and demerits of the two and the manufacturing cost should be considered comprehensively.
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.82

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本文編號(hào)：1964797