由于我國汽車產業(yè)的飛速發(fā)展,污染問題也越來越嚴重,帶來逐漸嚴峻的環(huán)境和能源問題。研究表明,轎車每減少重量10%,那么油耗量可減少8%-10%,汽車輕量化成為汽車產業(yè)發(fā)展的重要方向之一。精密鑄造鋁合金產品由于其“大”、“薄”、“精”的特點,逐漸成為零部件發(fā)展的趨勢。本文針對車身重要部件-保險杠,從逆向建模、性能分析、產品設計、結構優(yōu)化以及澆注模擬等方面來進行鑄鋁保險杠代替原車身鋼制保險杠的研究。本文將實車上的保險杠拆下做3D掃描,建立三維模型與有限元模型,并進行性能分析,以此為基礎對再設計的鑄鋁保險杠進行結構優(yōu)化,最后對鑄鋁保險杠進行澆注系統(tǒng)設計,模擬澆注過程,分析產品狀態(tài)。主要內容如下:首先,通過三維掃描逆向建模建立保險杠三維模型,建立了擺錘對保險杠低速碰撞有限元模型,并通過試驗來驗證了保險杠模型的準確性,對保險杠在4km/h正面碰撞和2.5km/h偏置碰撞中的響應特性進行了分析,評價原保險杠碰撞性能。其次,基于鑄件設計準則,對鑄鋁保險杠進行再設計。一方面通過對保險杠前梁的三點約束工況進行拓撲優(yōu)化,對前梁進行設計。另一方面通過比較不同方案,選取吸能特性最優(yōu)的結構作為鑄鋁保險杠的吸能盒。... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：89 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

汽車保險杠Fig1.1VehicleBumper

圖 2.1 擺錘結構示意圖Fig 2.1 Structural sketch of pendulum標準中規(guī)定的擺錘結構，在三維制圖軟件 CATIA 中建立擺錘幾何模險杠結構及其三維模型建立險杠結構汽車保險杠外部的塑料主要作用是美化外觀，因此在仿真過程中將杠結構如圖 2.2 所示，其中 1 為保險杠前橫梁，厚度為 1.5mm；2與吸能盒的連接板，厚度為 1.8mm；3 為保險杠吸能盒，厚度為 1.5盒與車身前縱梁的連接板，厚度為 1.5mm。1、2、3、4 之間通過點車身前縱梁通過螺栓進行連接，通過稱重，原保險杠質量為 4.48k

圖 2.2 原保險杠結構Fig 2.2 The original bumper structure建模是依據已有模型對其進行改良再設計，對原本模型進行的方式來獲得最終的三維模型。這種方法得出的三維模型出模型更有依據，因此可以快速找出產品模型的優(yōu)缺點進，縮短開發(fā)周期從而降低成本[38]。上拆卸下的原保險杠進行三維掃描（圖 2.3），通過逆向模型，為后續(xù)碰撞有限元分析做準備。：原保險杠、手持式無線 X7 掃描儀、計算機、大理石標、無線路由器。：及初始設置：打開 3D-SCAN 軟件與路由器，手持式無線信號并連接。

【參考文獻】：
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本文編號：3242706