汽車輕量化技術是推動汽車產業(yè)實現節(jié)能減排的重要手段,其中新材料和新結構的應用是實現汽車輕量化的主要途徑。鋁蜂窩三明治結構以其優(yōu)良的力學特性和功能特點,在汽車車身結構中存在廣闊的應用空間。汽車結構在汽車行駛過程中常受到彎曲、面內壓縮和低速沖擊等工況,因此基于汽車常見載荷工況,對鋁蜂窩三明治結構進行耐撞性評價顯得十分重要。本文通過實驗與數值方法相結合,對鋁蜂窩三明治結構在不同加載工況下的耐撞性能以及失效機理進行了系統分析,探討了幾何參數對其耐撞性能以及失效模式的影響關系和內在機理,主要內容包含如下:基于實驗結果,研究了幾何尺寸對鋁蜂窩三明治結構彎曲性能的影響規(guī)律,建立了全尺寸三維有限元模型,并參考仿真結果對其結構彎曲失效過程以及吸能機理進行了分析。綜合實驗現象與仿真仿真結果,構建了可以精確地預測其彎曲強度、彎曲吸能以及失效模式的理論模型。通過實驗與仿真結合的方法,研究了鋁蜂窩夾層結構在面內壓縮工況下的力學響應,討論并分析了三明治幾何參數對其耐撞性能以及失效模式的影響。結果表明,鋁蜂窩三明治結構總吸能以及比吸能對面板厚度呈現出明顯的負相關趨勢,而對蜂窩芯層高度呈現出正相關趨勢。通過實驗方法對... 

【文章頁數】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及其意義
    1.2 國內外相關領域研究現狀
    1.3 本課題研究內容
    1.4 本文的特色與創(chuàng)新性工作
第2章 結構耐撞性及材料失效相關理論
    2.1 結構耐撞性以及防護性能評價的表征
    2.2 鋁合金材料力學行為表征
        2.2.1 典型的材料模型簡化
        2.2.2 Johnson-Cook模型及其參數識別
    2.3 基于內聚力模型的界面單元理論
    2.4 本章小結
第3章 鋁蜂窩三明治結構彎曲性能研究
    3.1 引言
    3.2 準靜態(tài)彎曲實驗研究
        3.2.1 試樣準備
        3.2.2 準靜態(tài)彎曲實驗過程
        3.2.3 準靜態(tài)彎曲實驗結果分析
    3.3 鋁蜂窩三明治結構彎曲機理仿真分析
        3.3.1 有限元建模細節(jié)
        3.3.2 有限元模型驗證
        3.3.3 彎曲過程分析
    3.4 鋁蜂窩三明治結構彎曲性能理論模型
        3.4.1 剛度強度理論
        3.4.2 吸能理論預測
    3.5 本章小結
第4章 鋁蜂窩三明治結構面內壓縮性能研究
    4.1 引言
    4.2 鋁蜂窩三明治結構面內壓縮實驗研究
        4.2.1 試樣準備
        4.2.2 準靜態(tài)面內壓縮實驗過程
        4.2.3 準靜態(tài)面內壓縮實驗結果分析
    4.3 鋁蜂窩三明治結構面內壓縮機理仿真分析
        4.3.1 有限元建模細節(jié)
        4.3.2 有限元模型驗證
        4.3.3 面內壓縮過程分析
    4.4 本章小結
第5章 鋁蜂窩三明治結構低速沖擊性能研究
    5.1 引言
    5.2 鋁蜂窩三明治結構低速沖擊實驗研究
        5.2.1 試樣準備
        5.2.2 低速沖擊實驗過程
        5.2.3 低速沖擊實驗結果分析
    5.3 鋁蜂窩三明治結構低速沖擊性能仿真分析
        5.3.1 有限元建模細節(jié)
        5.3.2 有限元模型驗證
        5.3.3 低速沖擊機理分析
        5.3.4 基于仿真模型的參數分析
    5.4 本章小結
總結與展望
參考文獻
附錄A 攻讀學位期間所獲得的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]汽車內飾輕量化工藝研究[J]. 黃志亮,景一柱,周廣洲,丁閏.  科技創(chuàng)新與應用. 2017(28)
[2]新能源汽車輕量化的關鍵技術[J]. 肖勇,丁玉梅,秦柳,程祥,虞華春,楊衛(wèi)民.  塑料. 2016(02)
[3]新能源汽車全塑車身先進制造技術[J]. 秦柳,肖勇,丁玉梅,虞華春,朱國才,楊衛(wèi)民.  中國塑料. 2014(12)
[4]汽車輕量化技術的研究與進展[J]. 范子杰,桂良進,蘇瑞意.  汽車安全與節(jié)能學報. 2014(01)
[5]薄面板復合材料蜂窩夾層結構沖擊試驗[J]. 張俊琪,劉龍權,汪海.  復合材料學報. 2014(04)
[6]論汽車輕量化[J]. 馬鳴圖,易紅亮,路洪洲,萬鑫銘.  中國工程科學. 2009(09)



本文編號：3656221