車身結(jié)構(gòu)輕量化是促進(jìn)傳統(tǒng)能源汽車節(jié)能減排,解決新能源汽車?yán)m(xù)航里程焦慮的有效解決方法,得到汽車工業(yè)界和學(xué)術(shù)界越來越多的關(guān)注。使用新的輕質(zhì)車身材料和開發(fā)創(chuàng)新結(jié)構(gòu)可以有效實(shí)現(xiàn)輕量化。而汽車設(shè)計(jì)要求需要車身結(jié)構(gòu)具備優(yōu)異的耐撞性能,薄壁吸能結(jié)構(gòu)在車身耐撞性設(shè)計(jì)中具有重要意義。傳統(tǒng)的薄壁吸能結(jié)構(gòu)大部分基于等厚度設(shè)計(jì),在碰撞變形過程中,由于承載不均勻無法實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)材料的吸能最大化,而變壁厚的薄壁結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步提高材料的利用率,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕質(zhì)高效的目標(biāo),因此開發(fā)兼顧輕量化和耐撞性的新型吸能結(jié)構(gòu)已成為新的研究熱點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)汽車車身結(jié)構(gòu)的輕量化,同時(shí)提高汽車的結(jié)構(gòu)碰撞安全性,本論文以鋁制變厚度薄壁吸能結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,采用實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬和理論解析方法開展了系統(tǒng)的研究,從變厚度單胞薄壁結(jié)構(gòu)的抗彎曲、抗軸向壓縮行為入手,揭示了變厚度單胞結(jié)構(gòu)的變形模式和壓縮力響應(yīng),進(jìn)而研究變厚度多胞薄壁結(jié)構(gòu)的耐撞性機(jī)理和厚度影響規(guī)律分析;并將論文研究內(nèi)容推廣應(yīng)用到車身前防撞梁總成的變厚度設(shè)計(jì)中,有效實(shí)現(xiàn)了車身零部件的減重并提升了能量吸收。本論文的研究工作揭示了變厚度薄壁結(jié)構(gòu)的能量吸收機(jī)理和能量吸收特性,建立了變厚度薄壁吸能結(jié)構(gòu)耐撞性... 

【文章頁數(shù)】：153 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【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(nèi)外研究發(fā)展概述
        1.2.1 輕質(zhì)薄壁單胞吸能結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 輕質(zhì)薄壁多胞吸能結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 車身前端薄壁吸能結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.2.4 變厚度薄壁結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.2.5 耐撞性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
    1.3 存在的主要問題
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 基于橫向載荷下的變厚度管能量吸收研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與有限元建模
        2.2.1 材料屬性
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)方案
        2.2.3 有限元建模
    2.3 彎曲試驗(yàn)和仿真結(jié)果
        2.3.1 彎曲變形模式和載荷-位移曲線
        2.3.2 彎曲特性對(duì)比分析
    2.4 基于無量綱的變厚度圓管彎曲變形分析
        2.4.1 FGT管和UT管的彎曲變形
        2.4.2 厚度變化對(duì)FGT管彎曲性能的影響
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于軸向載荷下的變厚度管壓潰響應(yīng)研究
    3.1 引言
    3.2 準(zhǔn)靜態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)與有限元建模
        3.2.1 幾何描述
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)與有限元建模
    3.3 基于軸向載荷的變厚度方管平均壓縮力理論預(yù)測(cè)
        3.3.1 軸向變厚度方管平均壓縮力理論預(yù)測(cè)
        3.3.2 水平變厚度方管平均壓縮力理論預(yù)測(cè)
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 理論預(yù)測(cè)和數(shù)值模擬的驗(yàn)證
        3.4.2 厚度梯度對(duì)變厚度方管吸能性能的影響
    3.5 結(jié)論
第4章 基于軸向載荷的變厚度多胞管吸能機(jī)理研究
    4.1 引言
    4.2 變厚度多胞管
    4.3 變厚度多胞管吸能行為研究
        4.3.1變厚度多胞管準(zhǔn)靜態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)
        4.3.2 變厚度多胞管有限元仿真建模
        4.3.3 變厚度多胞管實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果分析
    4.4 厚度梯度對(duì)變厚度多胞管吸能行為的影響
        4.4.1 厚度梯度對(duì)軸向變厚度多胞管的耐撞性影響分析
        4.4.2 厚度梯度對(duì)水平變厚度多胞管的耐撞性影響分析
    4.5 變厚度多胞管平均壓縮力理論預(yù)測(cè)模型
        4.5.1 水平變厚度多胞管理論模型預(yù)測(cè)
        4.5.2 軸向變厚度多胞管理論模型預(yù)測(cè)
    4.6 本章小結(jié)
第5章 基于多目標(biāo)優(yōu)化的車身保險(xiǎn)杠總成耐撞性設(shè)計(jì)
    5.1 引言
    5.2 問題描述
    5.3 車身吸能盒優(yōu)化設(shè)計(jì)
        5.3.1 十字梁結(jié)構(gòu)準(zhǔn)靜態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)及有限元模型驗(yàn)證
        5.3.2 十字梁結(jié)構(gòu)變形模式分析
        5.3.3 基于多目標(biāo)優(yōu)化方法的多角結(jié)構(gòu)吸能參數(shù)設(shè)計(jì)
    5.4 車身前防撞梁總成結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
        5.4.1 車身前防撞梁總成臺(tái)車碰撞實(shí)驗(yàn)及有限元模型驗(yàn)證
        5.4.2 車身前防撞梁總成高速碰撞下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)
        5.4.3 車身變厚度多胞前防撞梁總成優(yōu)化設(shè)計(jì)
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
附錄 B 攻讀學(xué)位期間所主持或參加的科研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[8]軋制差厚板成形性能研究[D]. 張華偉.大連理工大學(xué) 2012
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[10]多孔金屬材料應(yīng)力/力增強(qiáng)現(xiàn)象的研究[D]. 康錦霞.太原理工大學(xué) 2012

碩士論文
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[2]汽車前縱梁用厚度梯度薄壁管斜向加載實(shí)驗(yàn)研究[D]. 白銀.大連理工大學(xué) 2015
[3]汽車正面碰撞仿真分析及車身前部吸能部件的優(yōu)化[D]. 鄭炳杰.華南理工大學(xué) 2013
[4]SUV側(cè)面碰撞仿真分析及B柱優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 鐘陽.華南理工大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3674252