FRP汽車防撞梁的材料/結(jié)構(gòu)協(xié)同優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2021-01-16 01:02
被動(dòng)安全作為汽車安全性能提高的一種重要影響因素,一直是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn),對(duì)汽車工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。汽車防撞梁作為汽車車身碰撞中首先受到撞擊的部分,其的輕量化與耐撞性研究的重要性不言而喻。輕量化材料是實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的重要途徑之一,其中纖維增強(qiáng)復(fù)合材料作為新型材料,因其比強(qiáng)度高、比模量大、密度低等優(yōu)異性能,在航空航天、車輛工程等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本文以汽車防撞梁作為研究對(duì)象,以復(fù)合材料基本力學(xué)基礎(chǔ)、碰撞仿真分析理論基礎(chǔ)和復(fù)合材料優(yōu)化設(shè)計(jì)方法為理論,運(yùn)用Matlab軟件與Ansys軟件結(jié)合,實(shí)現(xiàn)二次開(kāi)發(fā),基于國(guó)內(nèi)GB17354-1998低速碰撞標(biāo)準(zhǔn),將碳纖維樹(shù)脂基材料(T300/YPH209)應(yīng)用于防撞梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,并作出如下研究:(1)根據(jù)現(xiàn)有的遺傳算法理論,提出一種改進(jìn)的自適應(yīng)遺傳算法調(diào)節(jié)公式,同時(shí)考慮到父代種群中適應(yīng)度均值與個(gè)體適應(yīng)度的關(guān)系,迭代次數(shù)與最大交叉、最大變異概率之間的關(guān)系,結(jié)合二維Rasrtigrin測(cè)試函數(shù)對(duì)改進(jìn)后的自適應(yīng)遺傳算法進(jìn)行性能測(cè)試。(2)以某車型復(fù)合材料汽車防撞梁為原型,提出一種考慮結(jié)構(gòu)與材料兩個(gè)層面的影響,實(shí)現(xiàn)防撞梁結(jié)構(gòu)/材料雙尺度協(xié)同優(yōu)化...
【文章來(lái)源】:江蘇理工學(xué)院江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 論文選題背景與意義
1.2 汽車輕量化的概況及發(fā)展
1.2.1 汽車車身結(jié)構(gòu)輕量化分析及發(fā)展
1.2.2 汽車輕量化制造工藝
1.2.3 汽車輕量化材料
1.3 復(fù)合材料在汽車防撞梁上的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀
1.4 汽車前防撞梁低速碰撞耐撞性研究現(xiàn)狀及法規(guī)
1.4.1 汽車前防撞梁低速碰撞耐撞性研究現(xiàn)狀
1.4.2 汽車前防撞梁低速碰撞法規(guī)
1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 復(fù)合材料力學(xué)理論及碰撞仿真分析基礎(chǔ)
2.1 概述
2.2 復(fù)合材料力學(xué)理論基礎(chǔ)
2.2.0 復(fù)合材料簡(jiǎn)介
2.2.1 各向異性彈性力學(xué)基礎(chǔ)
2.2.2 經(jīng)典層合板理論
2.3 非線性有限元基本理論
2.3.1 非線性有限元理論
2.3.2 守恒方程
2.3.3 中心差分法
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于自適應(yīng)遺傳算法的CFRP層合板鋪層設(shè)計(jì)
3.1 遺傳算法簡(jiǎn)介
3.1.1 遺傳算法的基本定義
3.1.2 遺傳算法編碼方式
3.1.3 遺傳算法的特點(diǎn)
3.1.4 遺傳算法的基本步驟
3.2 自適應(yīng)遺傳算法
3.2.1 自適應(yīng)遺傳算法的提出
3.2.2 自適應(yīng)遺傳算法的基本步驟
3.2.3 改進(jìn)的自適應(yīng)遺傳算法及函數(shù)測(cè)試
3.2.3.1 改進(jìn)的自適應(yīng)遺傳算法
3.2.3.2 函數(shù)測(cè)試
3.3 CFRP力學(xué)性能試驗(yàn)
3.3.1 復(fù)合材料試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
3.3.2 CFRP力學(xué)性能測(cè)試
3.4 CFRP層合板鋪層優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.4.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)模型
3.4.2 適應(yīng)度函數(shù)
3.4.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)程序
3.4.4 優(yōu)化結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于協(xié)同優(yōu)化思想的汽車防撞梁優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.1 概述
4.2 防撞梁有限元模型的建立
4.2.1 樣條曲線的定義
4.2.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)化建模
4.3 CFRP防撞梁協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.4 本章小結(jié)
第五章 基于多工況的防撞梁低速碰撞分析
5.1 概述
5.2 防撞梁低速碰撞分析方法
5.3 防撞梁有限元模型的建立
5.3.1 單元大小及類型選擇
5.3.2 沙漏控制
5.3.3 接觸方式定義
5.3.4 材料模型選取
5.4 低速碰撞優(yōu)化模型的建立
5.5 低速碰撞仿真結(jié)果與分析
5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
致謝
本文編號(hào):2979844
【文章來(lái)源】:江蘇理工學(xué)院江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 論文選題背景與意義
1.2 汽車輕量化的概況及發(fā)展
1.2.1 汽車車身結(jié)構(gòu)輕量化分析及發(fā)展
1.2.2 汽車輕量化制造工藝
1.2.3 汽車輕量化材料
1.3 復(fù)合材料在汽車防撞梁上的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀
1.4 汽車前防撞梁低速碰撞耐撞性研究現(xiàn)狀及法規(guī)
1.4.1 汽車前防撞梁低速碰撞耐撞性研究現(xiàn)狀
1.4.2 汽車前防撞梁低速碰撞法規(guī)
1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 復(fù)合材料力學(xué)理論及碰撞仿真分析基礎(chǔ)
2.1 概述
2.2 復(fù)合材料力學(xué)理論基礎(chǔ)
2.2.0 復(fù)合材料簡(jiǎn)介
2.2.1 各向異性彈性力學(xué)基礎(chǔ)
2.2.2 經(jīng)典層合板理論
2.3 非線性有限元基本理論
2.3.1 非線性有限元理論
2.3.2 守恒方程
2.3.3 中心差分法
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于自適應(yīng)遺傳算法的CFRP層合板鋪層設(shè)計(jì)
3.1 遺傳算法簡(jiǎn)介
3.1.1 遺傳算法的基本定義
3.1.2 遺傳算法編碼方式
3.1.3 遺傳算法的特點(diǎn)
3.1.4 遺傳算法的基本步驟
3.2 自適應(yīng)遺傳算法
3.2.1 自適應(yīng)遺傳算法的提出
3.2.2 自適應(yīng)遺傳算法的基本步驟
3.2.3 改進(jìn)的自適應(yīng)遺傳算法及函數(shù)測(cè)試
3.2.3.1 改進(jìn)的自適應(yīng)遺傳算法
3.2.3.2 函數(shù)測(cè)試
3.3 CFRP力學(xué)性能試驗(yàn)
3.3.1 復(fù)合材料試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
3.3.2 CFRP力學(xué)性能測(cè)試
3.4 CFRP層合板鋪層優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.4.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)模型
3.4.2 適應(yīng)度函數(shù)
3.4.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)程序
3.4.4 優(yōu)化結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于協(xié)同優(yōu)化思想的汽車防撞梁優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.1 概述
4.2 防撞梁有限元模型的建立
4.2.1 樣條曲線的定義
4.2.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)化建模
4.3 CFRP防撞梁協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.4 本章小結(jié)
第五章 基于多工況的防撞梁低速碰撞分析
5.1 概述
5.2 防撞梁低速碰撞分析方法
5.3 防撞梁有限元模型的建立
5.3.1 單元大小及類型選擇
5.3.2 沙漏控制
5.3.3 接觸方式定義
5.3.4 材料模型選取
5.4 低速碰撞優(yōu)化模型的建立
5.5 低速碰撞仿真結(jié)果與分析
5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
致謝
本文編號(hào):2979844
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