發(fā)布時(shí)間：2021-08-24 06:47

　　隨著汽車保有量大幅增加,能耗、環(huán)保和行車安全對汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的壓力日益增大。研究表明,汽車輕量化是目前實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和改善汽車的動力性、操縱穩(wěn)定性和安全性的重要措施。此外,多材料車身代表了今后車身結(jié)構(gòu)發(fā)展的方向,它能夠在保證車身性能的基礎(chǔ)上降低整車質(zhì)量。汽車前艙結(jié)構(gòu)是一個復(fù)雜的能量吸收系統(tǒng),在汽車正面碰撞的總能量中,前艙部件吸能量約占80%。因此提高整車的正碰安全性和輕量化效果,專門針對前艙結(jié)構(gòu)的多材料輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)顯得尤為重要。本文選取某皮卡車為研究對象,對其正面碰撞性能進(jìn)行考核后,通過將高強(qiáng)鋼、鋁合金和碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料作為新型材料來對前艙吸能系統(tǒng)進(jìn)行多材料匹配,結(jié)合多目標(biāo)優(yōu)化的方法,改善了整車正碰安全性的同時(shí)取得了顯著的輕量化效果。本文的主要研究工作如下:1、在有限元軟件Hypermesh中建立整車正面碰撞有限元模型,并在Ls-dyna平臺中進(jìn)行仿真計(jì)算與分析。按照法規(guī)GB11551—2003中的要求,對整車變形情況、B柱加速度、前圍板入侵量等安全指標(biāo)進(jìn)行了分析,初步評估了整車正面碰撞的安全性能。2、面對材料選擇的決策難題,基于可持續(xù)發(fā)展的綠色設(shè)計(jì)的要求,緊扣本文的安全性和輕量... 

【文章來源】：重慶理工大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

965-2017年全球輕量化主要研發(fā)國家美國,14%

1 緒論用較廣的鋁合金輪轂（見圖 1.7），但它們的比剛度和比強(qiáng)度較低，所以需要在材料設(shè)計(jì)上繼續(xù)研發(fā)來擴(kuò)展其在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。陶瓷材料只要克服脆性障礙，也同樣適用于輕量化設(shè)計(jì)，而且它還有較高的熱機(jī)械穩(wěn)定性。此外目前越來越多的復(fù)合材料得到了各大企業(yè)的青睞，比如碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維以及天然纖維作為增強(qiáng)基的聚合物復(fù)合材料，既能使其剛度達(dá)到金屬級別，又有絕對低的密度，被認(rèn)為是目前最理想的輕量化材料。如圖 1.8，寶馬 i3 車體采用了碳纖維增強(qiáng)復(fù)合型材料，通過碰撞測試發(fā)現(xiàn)，這種復(fù)合性材料的變形率很低，再結(jié)合車身配備的多項(xiàng)安全防護(hù)系統(tǒng)，能大幅度保障車內(nèi)人員的安全[27-29]。

1 緒論用較廣的鋁合金輪轂（見圖 1.7），但它們的比剛度和比強(qiáng)度較低，所以需要在材料設(shè)計(jì)上繼續(xù)研發(fā)來擴(kuò)展其在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。陶瓷材料只要克服脆性障礙，也同樣適用于輕量化設(shè)計(jì)，而且它還有較高的熱機(jī)械穩(wěn)定性。此外目前越來越多的復(fù)合材料得到了各大企業(yè)的青睞，比如碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維以及天然纖維作為增強(qiáng)基的聚合物復(fù)合材料，既能使其剛度達(dá)到金屬級別，又有絕對低的密度，被認(rèn)為是目前最理想的輕量化材料。如圖 1.8，寶馬 i3 車體采用了碳纖維增強(qiáng)復(fù)合型材料，通過碰撞測試發(fā)現(xiàn)，這種復(fù)合性材料的變形率很低，再結(jié)合車身配備的多項(xiàng)安全防護(hù)系統(tǒng)，能大幅度保障車內(nèi)人員的安全[27-29]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于被動安全性的轎車白車身結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)[D]. 冶志亮.吉林大學(xué) 2017
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[3]基于多材料匹配的車身關(guān)鍵吸能結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)研究[D]. 許東陽.湖南大學(xué) 2016
[4]基于組合代理模型的汽車碰撞安全性多目標(biāo)優(yōu)化研究[D]. 高軼男.重慶大學(xué) 2016
[5]基于模糊多屬性決策和遞階質(zhì)量屋的汽車輕量化材料選擇方法[D]. 全銓.重慶大學(xué) 2015
[6]基于模糊折衷決策的車身輕量化材料選擇方法研究[D]. 王希閣.吉林大學(xué) 2013
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[9]皮卡正面碰撞時(shí)車身主要吸能部件抗撞性的研究分析[D]. 沈志偉.吉林大學(xué) 2007



本文編號：3359493