隨著工業(yè)4.0時代的到來,國民汽車的保有量逐年攀升,進而導致道路交通事故頻發(fā),據研究表明,在眾多交通事故中,兩車發(fā)生正面碰撞所占比例最大,出于對汽車碰撞瞬間安全性考量,對汽車吸能關鍵部件前縱梁展開重點研究。本文首先根據國內外現(xiàn)有研究,通過理論分析與建立仿真試驗相結合,將前縱梁簡化為等截面薄壁梁有限元模型進行多維度分析,分析驗證了形狀尺寸、弱化結構及焊接因素等對前縱梁吸能特性的影響。形狀尺寸主要從其自身的幾何參數(shù)角度出發(fā),分析了截面形狀、厚度、以及薄壁梁自身長寬比等因素的影響;弱化結構主要分析了誘導槽形狀與高度、面上槽形狀、數(shù)量及其排布方式的影響;焊接因素主要分析了焊接形式及焊點間距問題的影響。其次,結合某款具體車型的前縱梁進行仿真分析,運用CATIA軟件對原始前縱梁進行三維建模,利用Hypermesh軟件對模型進行前處理并得到K文件,將K文件提交給到LS-DYNA軟件進行求解計算并借助后處理軟件Hyperview查看計算結果。最后,分析原模型的不足之處,結合文章分析并設計均勻試對原始縱梁進行有效改進優(yōu)化,改進后的前縱梁吸能有了明顯提高,與此同時,加速度的峰值明顯減弱;本文所涉及的研究方... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

交通事故主要碰撞情況

a 追尾 b 側撞 c 滾翻d 正面角碰撞 e 正面碰撞 f 正面偏置碰撞圖 1.2 交通事故主要碰撞情況Fig. 1.2 Main collision situation of traffic accidents1）安全問題碰撞發(fā)生時，通常在會發(fā)生兩次碰撞，“一次碰撞”主要指車身碰撞碰撞”主要指車輛受到撞擊造成的人體與車內部件之間碰撞，由此可見碰撞，人們更關心二次碰撞問題，而二次碰撞的激烈程度，很大部分取，合理設計車輛的吸能構件與緩沖裝置，是降低一次傷害最為行之有效半部分的吸能空間大致分為以下三個部分[4]：

研究早期對于結構的抗撞性只能通過模型試驗對結構靜力學和動力學特性進行研究，隨著人們對于汽車被動安全的要求不斷提高，汽車在碰撞過程中各部件的吸性也變得越來越受重視，這就對我們提出了更高的要求。隨著科技的不斷進步，人發(fā)現(xiàn)了可以用有限元仿真的方法來模擬碰撞發(fā)生的過程，因此，在針對汽車碰撞問的研究中，人們最常采用的方法就是有限元分析法和臺車試驗法[11-13]。（1）有限元法分析在最初碰撞問題研究上，由于計算機技術研究的欠缺以及理論基礎相對匱乏，們主要的研究手段還是借助于經驗公式進行粗略估算，根據估算結果和試驗分析進結構設計和改進，科技的進步與發(fā)展，讓這一切變得簡單起來，人們在不斷的研究程中，發(fā)明了有限元分析的方法并迅速應用在了車輛分析的各個領域。有限元仿真一種數(shù)值計算方法，人們只需要將所需要的數(shù)據輸入計算機，即可由計算機完成分過程，并且可以針對某一工況改變參數(shù)后進行反復操作。根據設置不同的控制卡片還可以觀察到受損結構的內部變形情況以及力的傳遞情況，這對于后期設計和優(yōu)化有著巨大的指導意義。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Hypermesh汽車吸能盒誘導槽優(yōu)化設計[J]. 王喆,韓彥軍,劉濤.  石家莊鐵道大學學報(自然科學版). 2018(04)
[2]汽車吸能盒誘導槽結構多目標優(yōu)化設計[J]. 劉中華,李雪松,曲天雷.  重慶理工大學學報(自然科學). 2017(10)
[3]高強鋼拼焊板薄壁結構耐撞性數(shù)值仿真研究[J]. 徐峰祥,付磊.  塑性工程學報. 2016(04)
[4]基于COPRAS評價方法的薄壁梁拼焊板多工況耐撞性能研究[J]. 陳濤,王國強,段利斌,胡朝輝.  汽車工程. 2016(07)
[5]基于拓撲優(yōu)化的汽車前縱梁耐撞性設計[J]. 曹立波,宋慧斌,武和全,劉亞飛.  中國機械工程. 2016(06)
[6]梯度五胞薄壁管高速沖擊吸能特性仿真研究[J]. 劉勝,鄭剛,伍素珍,徐峰祥.  鍛壓技術. 2015(11)
[7]汽車前縱梁正面碰撞仿真及其優(yōu)化研究[J]. 李旺,曹源文.  農業(yè)裝備與車輛工程. 2015(01)
[8]誘導槽對薄壁梁碰撞性能影響的仿真研究[J]. 王良杰,陳浩,強旭華,陳海寧.  機械科學與技術. 2014(12)
[9]基于汽車軸向耐撞性的前縱梁設計與優(yōu)化[J]. 張和平,劉念,莫易敏,李宇峰,王金濤.  機械制造. 2014(11)
[10]具有不同誘導槽結構的薄壁圓管抗撞性優(yōu)化[J]. 譚麗輝,譚洪武,毛志強,崔曉梅,徐濤.  振動與沖擊. 2014(08)

博士論文
[1]汽車變厚度前縱梁的輕量化和耐撞性設計方法研究[D]. 段利斌.湖南大學 2017
[2]車身結構抗撞性問題的簡化建模及優(yōu)化方法研究[D]. 李亦文.吉林大學 2011

碩士論文
[1]基于單帽型薄壁梁壓潰變形理論的前縱梁耐撞性設計[D]. 杜展鵬.湖南大學 2018
[2]基于整車平臺開發(fā)的汽車前縱梁設計研究[D]. 岳鵬.華南理工大學 2017
[3]變截面薄板車身零部件的優(yōu)化設計[D]. 李素雯.湖南大學 2016
[4]基于牛角結構的緩沖吸能保險杠仿生設計及仿真分析[D]. 于用軍.吉林大學 2015
[5]面向正面碰撞的微型汽車前縱梁結構設計與研究[D]. 張杰.武漢理工大學 2015
[6]正面碰撞過程中的前縱梁耐撞性研究[D]. 王冠群.湖南大學 2014
[7]基于正面碰撞的轎車前縱梁結構優(yōu)化研究[D]. 張龍至.哈爾濱工程大學 2014
[8]多胞填充薄壁構件的抗撞性優(yōu)化設計[D]. 張枝丹.湖南大學 2013
[9]前縱梁結構對某SUV正面碰撞性能影響的研究[D]. 王穎.燕山大學 2013
[10]用于汽車前縱梁的金屬薄壁結構抗撞性研究[D]. 董方亮.大連理工大學 2012



本文編號：3594931