超短雙層同步潰縮碰撞吸能結(jié)構(gòu)構(gòu)型設(shè)計及理論研究
發(fā)布時間:2021-10-10 07:14
對節(jié)能環(huán)保、提升乘用車空間利用率的有著重要意義的微型電動汽車安全性問題亟待迫切解決,本文結(jié)合傳統(tǒng)車輛吸能結(jié)構(gòu)的薄壁吸能結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀,構(gòu)型設(shè)計了一種適于微型電動車安裝空間的超短潰縮行程的焊裝式雙層吸能結(jié)構(gòu),并在此基礎(chǔ)上探索性地設(shè)計了一種輪轂電機驅(qū)動的微型電動汽車動力底盤結(jié)構(gòu)。(1)針對現(xiàn)有汽車碰撞吸能結(jié)構(gòu)研究主要集中在低速區(qū)段,為使其性能優(yōu)化設(shè)計與C-NACP要求一致,對三種常見薄壁結(jié)構(gòu)與材料,利用SolidWorks建模并導(dǎo)入LS-DYNA,以吸能效率和峰值應(yīng)力作為評價指標(biāo),加載50 Km/h的初始速度,進(jìn)行仿真分析,同時,采用正交試驗法與全面試驗結(jié)合的方法,對四個結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,研究結(jié)果表明:吸能結(jié)構(gòu)的壁厚和長度是吸能特性的顯著影響因素,鋁合金材質(zhì)的薄壁矩形結(jié)構(gòu)的吸能效率最高,而峰值應(yīng)力最低,最適合用作汽車吸能盒,最優(yōu)的長度為180mm、壁厚為3mm。(2)構(gòu)型設(shè)計了一種Q420與鋁合金組合的焊裝式雙層可同步潰縮的薄壁矩形管狀碰撞吸能結(jié)構(gòu),運用正交試驗法編組仿真試驗和顯著性結(jié)構(gòu)參數(shù)分析,并進(jìn)一步采用最小二乘法推導(dǎo)出焊裝式雙層薄壁矩形管吸能效率與顯著性結(jié)構(gòu)參數(shù)理論方程,結(jié)果表明:...
【文章來源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
常見幾種汽車類型
截止 2016 年底,中國汽車保有數(shù)量 2.9 億輛[2],利用率卻極低。如圖1.2 所示,依目前家用四座轎車為例,百分之九十以上情形只有一個司機開車,其他三座空余,造成了極大的能源浪費。因此,國內(nèi)外各大汽車廠商,一直致力發(fā)展微型車輛,奔馳公司的 smartfortwo 系列已經(jīng)在國內(nèi)外上市,我國也有很多汽車制造商如眾泰、力帆等,也在一直研發(fā)生產(chǎn)制造微型車輛,但是所設(shè)計生產(chǎn)制造的汽車,街道或者公路上,數(shù)量近幾年呈指數(shù)遞增,但是無法取得牌照。究其原因,其碰撞安全性能普遍不達(dá)標(biāo),威脅著個人生命安全,并造成巨大的經(jīng)濟損失,據(jù)不完全統(tǒng)計,每年近十億的損失是交通事故流失的[3]。微型車輛與傳統(tǒng)車輛相比較,空間上縮減一半,汽車的吸能結(jié)構(gòu)所占據(jù)的空間必將減小過半,假使繼續(xù)采用傳統(tǒng)的車輛的吸能結(jié)構(gòu),顯然無法滿足耐撞安全性能需求的。因此,環(huán)保、節(jié)能空間利用率環(huán)保、節(jié)能空間利用率
圖 1.3 一般吸能結(jié)構(gòu)碰撞潰縮變形過程 1-1 可見,吸能結(jié)構(gòu)軸向潰縮變形長度越長,瞬態(tài)載荷 越大變形過程中,能夠吸收更多的能量,對提高車輛碰撞安全性就過長會引起薄壁管件的歐拉失穩(wěn),吸收的能量不增加反而降低時峰值應(yīng)力會給駕乘人員帶來剛性沖擊較大[9],都不利于人身文所研究的微型車輛與傳統(tǒng)車輛相比較而言,吸能結(jié)構(gòu)的潰縮撞響應(yīng)時間短,都會在一定程度下減少碰撞過程中的能量吸收和加速度。因此,需要對傳統(tǒng)的車輛現(xiàn)存的薄壁管件碰撞吸能步研究,進(jìn)而才能設(shè)計出滿足微型車輛碰撞安全性能的短潰。壁管件汽車碰撞吸能結(jié)構(gòu)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀管件作為車輛的碰撞緩沖減震的吸能結(jié)構(gòu),隨著汽車工業(yè)的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]汽車吸能盒誘導(dǎo)槽結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計[J]. 劉中華,李雪松,曲天雷. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2017(10)
[2]汽車保險杠系統(tǒng)吸能盒結(jié)構(gòu)參數(shù)對低速碰撞下吸能特性的影響[J]. 李超超,向建華,王慧敏. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 2017(10)
[3]基于管件液壓成形工藝的汽車吸能盒改進(jìn)設(shè)計及成形分析[J]. 徐鳴濤,王麗娟,陳宗渝,程江洪. 機械強度. 2017(04)
[4]波紋管耐撞性的理論研究[J]. 張平,馬建,那景新. 機械強度. 2015(04)
[5]波紋管耐撞性的多目標(biāo)優(yōu)化[J]. 張平,馬建,那景新. 振動與沖擊. 2015(15)
[6]雙層分級吸能結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[J]. 董喜文,康國政,朱志武. 西華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(06)
[7]非凸截面管與多胞方管軸向沖擊能量吸收性能對比研究[J]. 劉書田,唐智亮,張宗華. 計算力學(xué)學(xué)報. 2013(04)
[8]反轉(zhuǎn)螺旋型薄壁結(jié)構(gòu)碰撞吸能特性的優(yōu)化設(shè)計[J]. 周伶俐,趙希祿. 機械工程學(xué)報. 2013(11)
[9]薄壁碰撞吸能部件的可適應(yīng)響應(yīng)面法輕量優(yōu)化分析[J]. 萬長東. 機械設(shè)計與制造. 2011(11)
[10]薄壁非凸截面多胞管軸向沖擊耐撞性研究[J]. 唐智亮,劉書田,張宗華. 固體力學(xué)學(xué)報. 2011(S1)
博士論文
[1]參數(shù)化薄壁構(gòu)件模型的耐撞性分析與優(yōu)化設(shè)計[D]. 譚麗輝.吉林大學(xué) 2014
[2]薄壁結(jié)構(gòu)軸向沖擊能量吸收性能分析與改進(jìn)設(shè)計[D]. 唐智亮.大連理工大學(xué) 2012
[3]輕質(zhì)吸能材料和結(jié)構(gòu)的耐撞性分析與設(shè)計優(yōu)化[D]. 張宗華.大連理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]軸向沖擊載荷下薄壁開孔方管的變形和能量吸收研究[D]. 盧進(jìn)帥.太原理工大學(xué) 2014
[2]基于沖壓成型的汽車吸能盒碰撞吸能特性的仿真研究[D]. 董宗岐.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[3]電動汽車碰撞安全性分析[D]. 葛云飛.山東理工大學(xué) 2013
[4]帶波紋引導(dǎo)系薄壁管耐撞性仿真與優(yōu)化的并行計算研究[D]. 孫海龍.北京工業(yè)大學(xué) 2012
[5]逐級吸能梁耐撞性優(yōu)化與應(yīng)用[D]. 崔崇楨.湖南大學(xué) 2010
本文編號:3427905
【文章來源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
常見幾種汽車類型
截止 2016 年底,中國汽車保有數(shù)量 2.9 億輛[2],利用率卻極低。如圖1.2 所示,依目前家用四座轎車為例,百分之九十以上情形只有一個司機開車,其他三座空余,造成了極大的能源浪費。因此,國內(nèi)外各大汽車廠商,一直致力發(fā)展微型車輛,奔馳公司的 smartfortwo 系列已經(jīng)在國內(nèi)外上市,我國也有很多汽車制造商如眾泰、力帆等,也在一直研發(fā)生產(chǎn)制造微型車輛,但是所設(shè)計生產(chǎn)制造的汽車,街道或者公路上,數(shù)量近幾年呈指數(shù)遞增,但是無法取得牌照。究其原因,其碰撞安全性能普遍不達(dá)標(biāo),威脅著個人生命安全,并造成巨大的經(jīng)濟損失,據(jù)不完全統(tǒng)計,每年近十億的損失是交通事故流失的[3]。微型車輛與傳統(tǒng)車輛相比較,空間上縮減一半,汽車的吸能結(jié)構(gòu)所占據(jù)的空間必將減小過半,假使繼續(xù)采用傳統(tǒng)的車輛的吸能結(jié)構(gòu),顯然無法滿足耐撞安全性能需求的。因此,環(huán)保、節(jié)能空間利用率環(huán)保、節(jié)能空間利用率
圖 1.3 一般吸能結(jié)構(gòu)碰撞潰縮變形過程 1-1 可見,吸能結(jié)構(gòu)軸向潰縮變形長度越長,瞬態(tài)載荷 越大變形過程中,能夠吸收更多的能量,對提高車輛碰撞安全性就過長會引起薄壁管件的歐拉失穩(wěn),吸收的能量不增加反而降低時峰值應(yīng)力會給駕乘人員帶來剛性沖擊較大[9],都不利于人身文所研究的微型車輛與傳統(tǒng)車輛相比較而言,吸能結(jié)構(gòu)的潰縮撞響應(yīng)時間短,都會在一定程度下減少碰撞過程中的能量吸收和加速度。因此,需要對傳統(tǒng)的車輛現(xiàn)存的薄壁管件碰撞吸能步研究,進(jìn)而才能設(shè)計出滿足微型車輛碰撞安全性能的短潰。壁管件汽車碰撞吸能結(jié)構(gòu)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀管件作為車輛的碰撞緩沖減震的吸能結(jié)構(gòu),隨著汽車工業(yè)的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]汽車吸能盒誘導(dǎo)槽結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計[J]. 劉中華,李雪松,曲天雷. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2017(10)
[2]汽車保險杠系統(tǒng)吸能盒結(jié)構(gòu)參數(shù)對低速碰撞下吸能特性的影響[J]. 李超超,向建華,王慧敏. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 2017(10)
[3]基于管件液壓成形工藝的汽車吸能盒改進(jìn)設(shè)計及成形分析[J]. 徐鳴濤,王麗娟,陳宗渝,程江洪. 機械強度. 2017(04)
[4]波紋管耐撞性的理論研究[J]. 張平,馬建,那景新. 機械強度. 2015(04)
[5]波紋管耐撞性的多目標(biāo)優(yōu)化[J]. 張平,馬建,那景新. 振動與沖擊. 2015(15)
[6]雙層分級吸能結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[J]. 董喜文,康國政,朱志武. 西華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(06)
[7]非凸截面管與多胞方管軸向沖擊能量吸收性能對比研究[J]. 劉書田,唐智亮,張宗華. 計算力學(xué)學(xué)報. 2013(04)
[8]反轉(zhuǎn)螺旋型薄壁結(jié)構(gòu)碰撞吸能特性的優(yōu)化設(shè)計[J]. 周伶俐,趙希祿. 機械工程學(xué)報. 2013(11)
[9]薄壁碰撞吸能部件的可適應(yīng)響應(yīng)面法輕量優(yōu)化分析[J]. 萬長東. 機械設(shè)計與制造. 2011(11)
[10]薄壁非凸截面多胞管軸向沖擊耐撞性研究[J]. 唐智亮,劉書田,張宗華. 固體力學(xué)學(xué)報. 2011(S1)
博士論文
[1]參數(shù)化薄壁構(gòu)件模型的耐撞性分析與優(yōu)化設(shè)計[D]. 譚麗輝.吉林大學(xué) 2014
[2]薄壁結(jié)構(gòu)軸向沖擊能量吸收性能分析與改進(jìn)設(shè)計[D]. 唐智亮.大連理工大學(xué) 2012
[3]輕質(zhì)吸能材料和結(jié)構(gòu)的耐撞性分析與設(shè)計優(yōu)化[D]. 張宗華.大連理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]軸向沖擊載荷下薄壁開孔方管的變形和能量吸收研究[D]. 盧進(jìn)帥.太原理工大學(xué) 2014
[2]基于沖壓成型的汽車吸能盒碰撞吸能特性的仿真研究[D]. 董宗岐.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[3]電動汽車碰撞安全性分析[D]. 葛云飛.山東理工大學(xué) 2013
[4]帶波紋引導(dǎo)系薄壁管耐撞性仿真與優(yōu)化的并行計算研究[D]. 孫海龍.北京工業(yè)大學(xué) 2012
[5]逐級吸能梁耐撞性優(yōu)化與應(yīng)用[D]. 崔崇楨.湖南大學(xué) 2010
本文編號:3427905
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