針對汽車金屬結(jié)構(gòu)件質(zhì)量較重,采用碳纖維復合材料成本較高,熱固成形工藝復雜等問題,在分析充電機支架和前地板后本體兩結(jié)構(gòu)件功能、結(jié)構(gòu)要求和裝配關(guān)系的基礎(chǔ)上,采用復合材料對兩結(jié)構(gòu)件進行輕量化設(shè)計,使重量和制造成本均得到了降低。根據(jù)功能和裝配關(guān)系,分析得到了具體的設(shè)計要求。在強度要求方面,充電機支架在五種工況下的最大應(yīng)力小于碳纖維復合材料破壞強度,前地板后本體在兩種工況下的最大應(yīng)力小于其中短切玻璃纖維復合材料破壞強度。在變形要求方面,充電機支架在顛簸工況、左急轉(zhuǎn)彎和剎車聯(lián)合工況下的最大變形小于1mm,其它工況下的最大變形小于0.5mm。前地板后本體在承載區(qū)工況和手剎區(qū)工況下的最大變形分別不超過2和1mm。設(shè)計出了兩結(jié)構(gòu)件的幾何結(jié)構(gòu)并選擇相應(yīng)的復合材料。充電機支架的長、寬、高分別為242、146和127mm,整體厚度為2mm,選用碳纖維增強復合材料,鋪層厚度0.25mm,鋪層結(jié)構(gòu)為[90°/0°/±45°]_s。前地板后本體的長、寬、高分別為1284、341和25mm,整體厚度2.4mm,加強筋厚度2mm,選用短切玻璃纖維增強復合材料并采用碳纖維復合材料進行補強,補強片厚度0... 

【文章來源】：江蘇理工學院江蘇省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 復合材料在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容
第二章 汽車零件結(jié)構(gòu)/材料協(xié)同設(shè)計
    2.1 電動汽車車身結(jié)構(gòu)組成及功能要求
        2.1.1 車身結(jié)構(gòu)
        2.1.2 功能要求
    2.2 結(jié)構(gòu)/材料協(xié)同設(shè)計方法
    2.3 充電機支架結(jié)構(gòu)/材料協(xié)同設(shè)計
        2.3.1 裝配關(guān)系及設(shè)計要求
        2.3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.3.3 復合材料及鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.4 前地板后本體結(jié)構(gòu)/材料協(xié)同設(shè)計
        2.4.1 裝配關(guān)系及設(shè)計要求
        2.4.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.4.3 復合材料及鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.5 本章小結(jié)
第三章 充電機支架的仿真分析
    3.1 有限元建模
        3.1.1 零件模型導入
        3.1.2 模型幾何清理
        3.1.3 單元網(wǎng)格劃分
        3.1.4 部件及單元之間的連接
        3.1.5 材料及其屬性的創(chuàng)建
        3.1.6 單元法線以及質(zhì)心的建立
        3.1.7 PLY和 STACK的創(chuàng)建
        3.1.8 邊界條件與載荷工況的創(chuàng)建
    3.2 充電機支架有限元結(jié)果分析
        3.2.1 顛簸工況
        3.2.2 剎車工況
        3.2.3 向左急轉(zhuǎn)彎工況
        3.2.4 向右急轉(zhuǎn)彎工況
        3.2.5 向左急轉(zhuǎn)彎和剎車聯(lián)合工況
        3.2.6 結(jié)果匯總
    3.3 產(chǎn)品實物
    3.4 本章小結(jié)
第四章 前地板后本體的仿真分析
    4.1 有限元建模
        4.1.1 模型的導入與幾何清理
        4.1.2 單元網(wǎng)格劃分
        4.1.3 材料及其屬性的創(chuàng)建
        4.1.4 PLY與 STACK的創(chuàng)建
        4.1.5 邊界條件以及載荷步的創(chuàng)建
    4.2 模擬仿真結(jié)果分析
        4.2.1 腳踩區(qū)工況分析
        4.2.2 手剎區(qū)工況分析
        4.2.3 結(jié)果匯總
    4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]碳纖維復合材料汽車B柱中部支撐板設(shè)計與分析[J]. 陳偉,朱小鎮(zhèn).  汽車實用技術(shù). 2018(15)
[2]碳纖維復合材料翼子板在某車型上的應(yīng)用[J]. 王雪爭,代德才,門立忠,王帥,李飛.  汽車實用技術(shù). 2018(06)
[3]碳纖復合材料汽車蓄電池殼體優(yōu)化設(shè)計[J]. 胡仁祥,周金宇.  機械設(shè)計與制造. 2017(12)
[4]汽車輕量化技術(shù)發(fā)展趨勢[J]. 武萬斌,年雪山.  汽車工程師. 2017(01)
[5]基于鋪層設(shè)計特征的碳纖維增強復合材料懸架控制臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 楊紹勇,雷飛,陳園.  工程設(shè)計學報. 2016(06)
[6]汽車輕量化技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J]. 王明建,夏申琳,潘恒沛.  汽車工藝師. 2016(07)
[7]碳纖維復合材料汽車前地板的研制[J]. 陳剛,涂麗艷,陳明達,劉東,顏春,林新耀,祝穎丹,徐海兵.  玻璃鋼/復合材料. 2016(04)
[8]碳纖維復合材料在汽車工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 趙艷榮,胡平,梁繼才,張文杰.  合成樹脂及塑料. 2015(05)
[9]國產(chǎn)碳纖維復合材料電動車研制成功[J]. 錢伯章.  合成纖維. 2014(10)
[10]中科院寧波材料所等單位研制出碳纖維材料汽車[J].   玻璃鋼/復合材料. 2014(05)

碩士論文
[1]電動汽車碳纖維復合材料地板結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計[D]. 廖先才.吉林大學 2018
[2]某車型碳纖維發(fā)動機蓋設(shè)計以及研究[D]. 李欣然.吉林大學 2017
[3]碳纖維復合材料汽車前地板成型工藝及性能研究[D]. 丁小馬.東華大學 2015
[4]汽車前地板復合材料RTM工藝及結(jié)構(gòu)模態(tài)研究[D]. 郭嘉琳.東華大學 2014
[5]基于有限元的鋁合金車輪結(jié)構(gòu)分析[D]. 周祿禹.華東理工大學 2013
[6]轎車白車身結(jié)構(gòu)有限元及其試驗分析[D]. 劉煥廣.合肥工業(yè)大學 2007
[7]復合材料層合板的優(yōu)化設(shè)計方法研究[D]. 姚穎.西北工業(yè)大學 2001



本文編號：3026090