基于差厚技術(shù)和仿生設(shè)計(jì)的轎車(chē)吸能結(jié)構(gòu)抗撞性能研究
發(fā)布時(shí)間:2023-03-24 05:35
近年來(lái),我國(guó)政府出臺(tái)了一系列汽車(chē)產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興規(guī)劃,大力扶持自主品牌及新能源車(chē)的研發(fā)。其中,未來(lái)新能源汽車(chē)將是中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)最主要的增長(zhǎng)點(diǎn),其技術(shù)難點(diǎn)在于“動(dòng)力電池續(xù)航里程”及“電池、電機(jī)帶來(lái)的車(chē)重增加”問(wèn)題。輕量化作為與上述兩個(gè)問(wèn)題緊密相關(guān)的研究領(lǐng)域,已成為決定自主品牌能否掌握核心技術(shù)的關(guān)鍵。在開(kāi)發(fā)初期將輕量化與汽車(chē)部件其他性能指標(biāo)(如高剛度、高耐撞性能等)協(xié)同研究,提出合理的結(jié)構(gòu)優(yōu)化策略,是提升產(chǎn)品性能及控制成本的有效途徑。因此,針對(duì)結(jié)構(gòu)的輕量化及抗撞性多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)便成為了汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)研究課題之一。本文依托國(guó)家自然科學(xué)基金、吉林省科技發(fā)展重大專(zhuān)項(xiàng),吉林省教育廳“十三五”科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目的資助,以及課題組與中國(guó)第一汽車(chē)集團(tuán)多年來(lái)的合作,基于差厚技術(shù)、仿生思想和多目標(biāo)優(yōu)化理論,以輕量化、高吸能性為目標(biāo),在滿(mǎn)足某A級(jí)車(chē)的碰撞安全性能要求的前提下,提出了基于柔性軋制差厚技術(shù)和仿香蒲葉片、仿竹材設(shè)計(jì)的轎車(chē)吸能結(jié)構(gòu)最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。主要工作包括:(1)在分析差厚板特點(diǎn)、制造工藝和基本力學(xué)特性的基礎(chǔ)上,為研究基于差厚技術(shù)的吸能盒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,提出了解決差厚板厚度漸變和材料力學(xué)性能漸變特性的仿...
【文章頁(yè)數(shù)】:135 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 轎車(chē)抗撞性能的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 基于新材料的抗撞性能研究
1.2.2 基于新結(jié)構(gòu)形式的抗撞性能研究
1.2.3 基于新加工技術(shù)的抗撞性能研究
1.3 多目標(biāo)優(yōu)化的研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 差厚技術(shù)基礎(chǔ)
2.1 差厚板特點(diǎn)
2.2 柔性軋制技術(shù)
2.3 軋制差厚板基本力學(xué)性能研究
2.4 本章小結(jié)
第3章 轎車(chē)差厚吸能盒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及抗撞性?xún)?yōu)化
3.1 差厚板厚度漸變特性和力學(xué)性能漸變特性
3.2 拉伸樣件試制及試驗(yàn)
3.2.1 樣件試制
3.2.2 高速拉伸試驗(yàn)
3.3 差厚吸能盒最優(yōu)設(shè)計(jì)
3.3.1 仿真模型
3.3.2 優(yōu)化問(wèn)題數(shù)學(xué)模型
3.3.3 多目標(biāo)優(yōu)化策略
3.3.4 基于代理模型的差厚吸能盒最優(yōu)設(shè)計(jì)
3.4 差厚吸能盒樣件試制
3.5 差厚吸能盒靜壓試驗(yàn)測(cè)試及仿真標(biāo)定
3.6 整車(chē)狀態(tài)下的碰撞仿真驗(yàn)證
3.6.1 車(chē)體加速度對(duì)氣囊標(biāo)定的影響評(píng)估
3.6.2 高速正面碰撞的耐撞性能影響評(píng)估
3.7 本章小結(jié)
第4章 轎車(chē)差厚儀表板管梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化
4.1 儀表板管梁承載條件及性能指標(biāo)
4.2 差厚儀表板管梁最優(yōu)設(shè)計(jì)
4.2.1 五段式及三段式設(shè)計(jì)
4.2.2 最優(yōu)設(shè)計(jì)方案
4.3 各差厚設(shè)計(jì)方案性能分析及對(duì)比
4.3.1 低階頻率分析
4.3.2 強(qiáng)度分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 仿香蒲及仿竹結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
5.1 香蒲結(jié)構(gòu)特性
5.2 保險(xiǎn)杠橫梁結(jié)構(gòu)與香蒲結(jié)構(gòu)相似性
5.3 竹結(jié)構(gòu)特性
5.4 薄壁結(jié)構(gòu)與竹結(jié)構(gòu)相似性
5.5 本章小結(jié)
第6章 仿生轎車(chē)保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.1 仿生保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.2 原保險(xiǎn)杠總成的耐撞性能仿真及試驗(yàn)標(biāo)定
6.2.1 耐撞性能指標(biāo)
6.2.2 仿真分析及試驗(yàn)標(biāo)定
6.3 仿生保險(xiǎn)杠總成FRB低速碰撞仿真分析及對(duì)比
6.4 仿生保險(xiǎn)杠總成落錘沖擊工況的仿真分析及對(duì)比
6.4.1 原保險(xiǎn)杠總成的仿真及試驗(yàn)標(biāo)定
6.4.2 仿生保險(xiǎn)杠總成落錘沖擊仿真分析及對(duì)比
6.5 本章小結(jié)
第7章 基于代理模型的仿生保險(xiǎn)杠總成結(jié)構(gòu)抗撞性?xún)?yōu)化
7.1 優(yōu)化問(wèn)題描述
7.2 代理模型構(gòu)建
7.3 基于MOCS的優(yōu)化設(shè)計(jì)
7.4 本章小結(jié)
第8章 結(jié)論與展望
8.1 結(jié)論
8.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及攻讀博士學(xué)位期間研究成果
后記和致謝
本文編號(hào):3769547
【文章頁(yè)數(shù)】:135 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 轎車(chē)抗撞性能的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 基于新材料的抗撞性能研究
1.2.2 基于新結(jié)構(gòu)形式的抗撞性能研究
1.2.3 基于新加工技術(shù)的抗撞性能研究
1.3 多目標(biāo)優(yōu)化的研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 差厚技術(shù)基礎(chǔ)
2.1 差厚板特點(diǎn)
2.2 柔性軋制技術(shù)
2.3 軋制差厚板基本力學(xué)性能研究
2.4 本章小結(jié)
第3章 轎車(chē)差厚吸能盒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及抗撞性?xún)?yōu)化
3.1 差厚板厚度漸變特性和力學(xué)性能漸變特性
3.2 拉伸樣件試制及試驗(yàn)
3.2.1 樣件試制
3.2.2 高速拉伸試驗(yàn)
3.3 差厚吸能盒最優(yōu)設(shè)計(jì)
3.3.1 仿真模型
3.3.2 優(yōu)化問(wèn)題數(shù)學(xué)模型
3.3.3 多目標(biāo)優(yōu)化策略
3.3.4 基于代理模型的差厚吸能盒最優(yōu)設(shè)計(jì)
3.4 差厚吸能盒樣件試制
3.5 差厚吸能盒靜壓試驗(yàn)測(cè)試及仿真標(biāo)定
3.6 整車(chē)狀態(tài)下的碰撞仿真驗(yàn)證
3.6.1 車(chē)體加速度對(duì)氣囊標(biāo)定的影響評(píng)估
3.6.2 高速正面碰撞的耐撞性能影響評(píng)估
3.7 本章小結(jié)
第4章 轎車(chē)差厚儀表板管梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化
4.1 儀表板管梁承載條件及性能指標(biāo)
4.2 差厚儀表板管梁最優(yōu)設(shè)計(jì)
4.2.1 五段式及三段式設(shè)計(jì)
4.2.2 最優(yōu)設(shè)計(jì)方案
4.3 各差厚設(shè)計(jì)方案性能分析及對(duì)比
4.3.1 低階頻率分析
4.3.2 強(qiáng)度分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 仿香蒲及仿竹結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
5.1 香蒲結(jié)構(gòu)特性
5.2 保險(xiǎn)杠橫梁結(jié)構(gòu)與香蒲結(jié)構(gòu)相似性
5.3 竹結(jié)構(gòu)特性
5.4 薄壁結(jié)構(gòu)與竹結(jié)構(gòu)相似性
5.5 本章小結(jié)
第6章 仿生轎車(chē)保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.1 仿生保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.2 原保險(xiǎn)杠總成的耐撞性能仿真及試驗(yàn)標(biāo)定
6.2.1 耐撞性能指標(biāo)
6.2.2 仿真分析及試驗(yàn)標(biāo)定
6.3 仿生保險(xiǎn)杠總成FRB低速碰撞仿真分析及對(duì)比
6.4 仿生保險(xiǎn)杠總成落錘沖擊工況的仿真分析及對(duì)比
6.4.1 原保險(xiǎn)杠總成的仿真及試驗(yàn)標(biāo)定
6.4.2 仿生保險(xiǎn)杠總成落錘沖擊仿真分析及對(duì)比
6.5 本章小結(jié)
第7章 基于代理模型的仿生保險(xiǎn)杠總成結(jié)構(gòu)抗撞性?xún)?yōu)化
7.1 優(yōu)化問(wèn)題描述
7.2 代理模型構(gòu)建
7.3 基于MOCS的優(yōu)化設(shè)計(jì)
7.4 本章小結(jié)
第8章 結(jié)論與展望
8.1 結(jié)論
8.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及攻讀博士學(xué)位期間研究成果
后記和致謝
本文編號(hào):3769547
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