負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)車身零件耐撞性優(yōu)化設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2022-02-21 21:59
車身零件的耐撞性是汽車被動(dòng)安全領(lǐng)域研究的重要內(nèi)容。車輛發(fā)生正面碰撞時(shí)吸能盒是一個(gè)關(guān)鍵的吸能零件,而車輛發(fā)生側(cè)面碰撞時(shí)B柱與乘員的生存息息相關(guān)。針對(duì)傳統(tǒng)吸能盒和B柱在碰撞過(guò)程中存在變形不穩(wěn)定、吸能效果較差等缺點(diǎn),本文結(jié)合負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕、吸能效果好以及抗沖擊能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),提出一種基于負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)的吸能盒和B柱,以改善車輛的正碰和側(cè)碰時(shí)耐撞性能。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,提出一種基于負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)的新型吸能盒和B柱。采用一種內(nèi)凹六邊形的微觀負(fù)泊松比單胞結(jié)構(gòu),通過(guò)負(fù)泊松比單胞結(jié)構(gòu)的空間旋轉(zhuǎn)、陣列等堆疊變化,設(shè)計(jì)吸能盒和B柱的宏觀負(fù)泊松比內(nèi)芯結(jié)構(gòu),并將其填充于兩種薄殼類零件的內(nèi)部形成一體化結(jié)構(gòu);赗CAR法規(guī)和ECE R95法規(guī),分別對(duì)所設(shè)計(jì)兩種零件的可靠性進(jìn)行正面碰撞和側(cè)面碰撞驗(yàn)證。其次,分析二維及三維負(fù)泊松比吸能盒發(fā)生正面碰撞時(shí)的耐撞性能,結(jié)果表明三維負(fù)泊松比吸能盒具有較優(yōu)異耐撞性能。采用最優(yōu)拉丁超立方試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法在設(shè)計(jì)變量的變化范圍內(nèi)選取樣本點(diǎn),基于響應(yīng)面模型方法建立負(fù)泊松比吸能盒各耐撞性評(píng)價(jià)指標(biāo)的近似模型,并采用多目標(biāo)粒子群算法對(duì)微觀負(fù)泊松比單胞結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。最后,分析不...
【文章來(lái)源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究意義和背景
1.2 車身零件耐撞性概述
1.3 車身零件耐撞性研究現(xiàn)狀
1.3.1 吸能盒耐撞性研究現(xiàn)狀
1.3.2 B柱耐撞性研究現(xiàn)狀
1.4 負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 基于負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)的車身零件建模
2.1 負(fù)泊松比單胞結(jié)構(gòu)模型
2.2 負(fù)泊松比吸能盒建模
2.2.1 負(fù)泊松比吸能盒模型
2.2.2 正面碰撞模型
2.3 負(fù)泊松比B柱建模
2.3.1 負(fù)泊松比B柱模型
2.3.2 側(cè)面碰撞模型
2.4 碰撞模型驗(yàn)證
2.4.1 正面碰模型驗(yàn)證
2.4.2 側(cè)面碰模型驗(yàn)證
2.5 本章小結(jié)
第三章 負(fù)泊松比吸能盒正面碰撞性能分析及多目標(biāo)優(yōu)化
3.1 正面碰撞性能分析
3.1.1 不同負(fù)泊松比吸能盒的性能分析
3.1.2 不同填充內(nèi)芯吸能盒的性能分析
3.1.3 負(fù)泊松比單胞參數(shù)對(duì)吸能盒性能的影響
3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.2.1 全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.2.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.2.3 最優(yōu)拉丁超立方試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.3 近似模型
3.3.1 多項(xiàng)式響應(yīng)面模型
3.3.2 克里格模型
3.3.3 徑向基模型
3.4 多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.4.1 整體優(yōu)化流程
3.4.2 設(shè)計(jì)變量
3.4.3 優(yōu)化目標(biāo)及約束
3.4.4 響應(yīng)面模型
3.4.5 優(yōu)化模型
3.4.6 優(yōu)化算法
3.5 優(yōu)化結(jié)果分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 負(fù)泊松比B柱側(cè)面碰撞性能分析及多目標(biāo)優(yōu)化
4.1 側(cè)面碰撞性能分析
4.1.1 傳統(tǒng)B柱的性能分析
4.1.2 不同填充內(nèi)芯B柱的性能分析
4.1.3 不同側(cè)圍參數(shù)對(duì)B柱性能的影響
4.2 因子分析
4.2.1 析因設(shè)計(jì)
4.2.2 設(shè)計(jì)因子及目標(biāo)
4.2.3 顯著因子篩選
4.3 多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.3.1 整體優(yōu)化流程
4.3.2 設(shè)計(jì)變量
4.3.3 優(yōu)化目標(biāo)及約束
4.3.4 響應(yīng)面模型
4.3.5 優(yōu)化模型
4.3.6 優(yōu)化算法
4.4 優(yōu)化結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于徑向基函數(shù)的變量預(yù)測(cè)模型模式識(shí)別方法[J]. 潘海洋,楊宇,鄭近德,程軍圣. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2017(02)
[2]變壁厚吸能盒軸向載荷下壓潰實(shí)驗(yàn)[J]. 付書(shū)濤,劉相華,盧日環(huán),劉立忠. 鍛壓技術(shù). 2016(11)
[3]帕累托最優(yōu)在新型蜂窩結(jié)構(gòu)吸能盒防撞性能中的應(yīng)用[J]. 王宗千,錢明軍,周云波,田達(dá)笠,張?chǎng)卫? 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[4]基于6σ穩(wěn)健設(shè)計(jì)的轎車側(cè)碰車身B柱輕量化研究[J]. 邱瑞斌,陳園,雷飛,楊紹勇,李勇俊. 機(jī)械強(qiáng)度. 2016(03)
[5]帕累托最優(yōu)在車輛底部防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J]. 魏然,王顯會(huì),周云波,王良模,鄭雅麗. 兵工學(xué)報(bào). 2015(06)
[6]泡沫鋁填充在轎車B柱中的側(cè)面耐撞性研究[J]. 董慶戰(zhàn),楊濟(jì)匡. 計(jì)算機(jī)仿真. 2014(11)
[7]負(fù)泊松比蜂窩芯非線性等效彈性模量研究[J]. 魯超,李永新,吳金璽,劉明,李天齊. 中國(guó)機(jī)械工程. 2014(11)
[8]液壓成形汽車吸能盒研制關(guān)鍵技術(shù)[J]. 陳仙風(fēng),徐小華,蘇海波. 塑性工程學(xué)報(bào). 2014(02)
[9]負(fù)泊松比安全帶織帶乘員碰撞保護(hù)性能的FE仿真[J]. 亓昌,安文姿,楊姝. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2013(03)
[10]基于汽車正面碰撞的吸能盒設(shè)計(jì)及優(yōu)化[J]. 雷剛,譚皓文,樊偉,李燦,楊述松,江晶晶. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2013(03)
博士論文
[1]負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車懸架緩沖塊的力學(xué)性能研究與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 王源隆.南京理工大學(xué) 2016
[2]面向正面碰撞工況的碰撞預(yù)判系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 羅逍.清華大學(xué) 2016
[3]新型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究及其在車身設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[D]. 周冠.湖南大學(xué) 2015
[4]多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法的研究[D]. 徐鶴鳴.上海交通大學(xué) 2013
碩士論文
[1]負(fù)泊松比形狀記憶泡沫的制備與力學(xué)性能分析[D]. 羅云.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]乘用車側(cè)面碰撞可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 姚長(zhǎng)海.湖南大學(xué) 2016
[3]負(fù)泊松比夾芯板抗爆性能實(shí)驗(yàn)與仿真研究[D]. 裴連政.大連理工大學(xué) 2016
[4]基于仿生學(xué)的汽車低速吸能盒研究[D]. 彭杰.吉林大學(xué) 2015
[5]基于變截面板的吸能盒與前縱梁優(yōu)化[D]. 姜帆.大連理工大學(xué) 2015
[6]車身關(guān)鍵部件耐撞性研究[D]. 黃書(shū)山.南昌大學(xué) 2014
[7]有限元模擬泡沫鋁及填充在轎車B柱中的側(cè)面耐撞性研究[D]. 董慶戰(zhàn).湖南大學(xué) 2014
[8]基于B柱的汽車側(cè)面碰撞特性及乘員保護(hù)措施的研究[D]. 張芳芳.武漢理工大學(xué) 2013
[9]應(yīng)用于B柱內(nèi)板的TRB優(yōu)化設(shè)計(jì)與仿真研究[D]. 李佳光.華南理工大學(xué) 2013
[10]碳纖維復(fù)合材料汽車B柱簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)參數(shù)分析[D]. 薛姣.中北大學(xué) 2013
本文編號(hào):3638114
【文章來(lái)源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究意義和背景
1.2 車身零件耐撞性概述
1.3 車身零件耐撞性研究現(xiàn)狀
1.3.1 吸能盒耐撞性研究現(xiàn)狀
1.3.2 B柱耐撞性研究現(xiàn)狀
1.4 負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 基于負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)的車身零件建模
2.1 負(fù)泊松比單胞結(jié)構(gòu)模型
2.2 負(fù)泊松比吸能盒建模
2.2.1 負(fù)泊松比吸能盒模型
2.2.2 正面碰撞模型
2.3 負(fù)泊松比B柱建模
2.3.1 負(fù)泊松比B柱模型
2.3.2 側(cè)面碰撞模型
2.4 碰撞模型驗(yàn)證
2.4.1 正面碰模型驗(yàn)證
2.4.2 側(cè)面碰模型驗(yàn)證
2.5 本章小結(jié)
第三章 負(fù)泊松比吸能盒正面碰撞性能分析及多目標(biāo)優(yōu)化
3.1 正面碰撞性能分析
3.1.1 不同負(fù)泊松比吸能盒的性能分析
3.1.2 不同填充內(nèi)芯吸能盒的性能分析
3.1.3 負(fù)泊松比單胞參數(shù)對(duì)吸能盒性能的影響
3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.2.1 全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.2.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.2.3 最優(yōu)拉丁超立方試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.3 近似模型
3.3.1 多項(xiàng)式響應(yīng)面模型
3.3.2 克里格模型
3.3.3 徑向基模型
3.4 多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.4.1 整體優(yōu)化流程
3.4.2 設(shè)計(jì)變量
3.4.3 優(yōu)化目標(biāo)及約束
3.4.4 響應(yīng)面模型
3.4.5 優(yōu)化模型
3.4.6 優(yōu)化算法
3.5 優(yōu)化結(jié)果分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 負(fù)泊松比B柱側(cè)面碰撞性能分析及多目標(biāo)優(yōu)化
4.1 側(cè)面碰撞性能分析
4.1.1 傳統(tǒng)B柱的性能分析
4.1.2 不同填充內(nèi)芯B柱的性能分析
4.1.3 不同側(cè)圍參數(shù)對(duì)B柱性能的影響
4.2 因子分析
4.2.1 析因設(shè)計(jì)
4.2.2 設(shè)計(jì)因子及目標(biāo)
4.2.3 顯著因子篩選
4.3 多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.3.1 整體優(yōu)化流程
4.3.2 設(shè)計(jì)變量
4.3.3 優(yōu)化目標(biāo)及約束
4.3.4 響應(yīng)面模型
4.3.5 優(yōu)化模型
4.3.6 優(yōu)化算法
4.4 優(yōu)化結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于徑向基函數(shù)的變量預(yù)測(cè)模型模式識(shí)別方法[J]. 潘海洋,楊宇,鄭近德,程軍圣. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2017(02)
[2]變壁厚吸能盒軸向載荷下壓潰實(shí)驗(yàn)[J]. 付書(shū)濤,劉相華,盧日環(huán),劉立忠. 鍛壓技術(shù). 2016(11)
[3]帕累托最優(yōu)在新型蜂窩結(jié)構(gòu)吸能盒防撞性能中的應(yīng)用[J]. 王宗千,錢明軍,周云波,田達(dá)笠,張?chǎng)卫? 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[4]基于6σ穩(wěn)健設(shè)計(jì)的轎車側(cè)碰車身B柱輕量化研究[J]. 邱瑞斌,陳園,雷飛,楊紹勇,李勇俊. 機(jī)械強(qiáng)度. 2016(03)
[5]帕累托最優(yōu)在車輛底部防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J]. 魏然,王顯會(huì),周云波,王良模,鄭雅麗. 兵工學(xué)報(bào). 2015(06)
[6]泡沫鋁填充在轎車B柱中的側(cè)面耐撞性研究[J]. 董慶戰(zhàn),楊濟(jì)匡. 計(jì)算機(jī)仿真. 2014(11)
[7]負(fù)泊松比蜂窩芯非線性等效彈性模量研究[J]. 魯超,李永新,吳金璽,劉明,李天齊. 中國(guó)機(jī)械工程. 2014(11)
[8]液壓成形汽車吸能盒研制關(guān)鍵技術(shù)[J]. 陳仙風(fēng),徐小華,蘇海波. 塑性工程學(xué)報(bào). 2014(02)
[9]負(fù)泊松比安全帶織帶乘員碰撞保護(hù)性能的FE仿真[J]. 亓昌,安文姿,楊姝. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2013(03)
[10]基于汽車正面碰撞的吸能盒設(shè)計(jì)及優(yōu)化[J]. 雷剛,譚皓文,樊偉,李燦,楊述松,江晶晶. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2013(03)
博士論文
[1]負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車懸架緩沖塊的力學(xué)性能研究與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 王源隆.南京理工大學(xué) 2016
[2]面向正面碰撞工況的碰撞預(yù)判系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 羅逍.清華大學(xué) 2016
[3]新型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究及其在車身設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[D]. 周冠.湖南大學(xué) 2015
[4]多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法的研究[D]. 徐鶴鳴.上海交通大學(xué) 2013
碩士論文
[1]負(fù)泊松比形狀記憶泡沫的制備與力學(xué)性能分析[D]. 羅云.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]乘用車側(cè)面碰撞可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 姚長(zhǎng)海.湖南大學(xué) 2016
[3]負(fù)泊松比夾芯板抗爆性能實(shí)驗(yàn)與仿真研究[D]. 裴連政.大連理工大學(xué) 2016
[4]基于仿生學(xué)的汽車低速吸能盒研究[D]. 彭杰.吉林大學(xué) 2015
[5]基于變截面板的吸能盒與前縱梁優(yōu)化[D]. 姜帆.大連理工大學(xué) 2015
[6]車身關(guān)鍵部件耐撞性研究[D]. 黃書(shū)山.南昌大學(xué) 2014
[7]有限元模擬泡沫鋁及填充在轎車B柱中的側(cè)面耐撞性研究[D]. 董慶戰(zhàn).湖南大學(xué) 2014
[8]基于B柱的汽車側(cè)面碰撞特性及乘員保護(hù)措施的研究[D]. 張芳芳.武漢理工大學(xué) 2013
[9]應(yīng)用于B柱內(nèi)板的TRB優(yōu)化設(shè)計(jì)與仿真研究[D]. 李佳光.華南理工大學(xué) 2013
[10]碳纖維復(fù)合材料汽車B柱簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)參數(shù)分析[D]. 薛姣.中北大學(xué) 2013
本文編號(hào):3638114
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