為了滿足日益嚴(yán)苛的排放法規(guī),如何能夠在保證車身強度的前提下最大限度的減輕車身重量已經(jīng)成為當(dāng)前汽車設(shè)計時考慮的主要問題。相比于減重效果不是很理想的車身部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化,越來越多的汽車企業(yè)已經(jīng)將使用鋁合金等輕質(zhì)材料作為車身輕量化的主要途徑。鋁合金等材料的加入為車身輕量化帶來了顯著的效果,鋼鋁混合車身在乘用車領(lǐng)域的應(yīng)用越來越普遍。在獲得輕量化的同時如何將不同屬性的材料可靠牢固的連接在一起,成為目前鋼鋁混合車身所面臨的主要問題。本文選擇鋼鋁混合車身連接中應(yīng)用最為廣泛的自沖鉚接工藝作為研究對象,探討了自沖鉚接工藝參數(shù)對自沖鉚連接性能的影響規(guī)律及其簡化模型在車身前縱梁碰撞仿真中的應(yīng)用。借助Simufact.forming有限元軟件對Q235低碳鋼和5754鋁合金板材的自沖鉚接過程以及不同工況下接頭的失效過程進(jìn)行了有限元仿真模擬,對自沖鉚接和接頭失效過程的仿真結(jié)果和載荷-位移曲線進(jìn)行了分析。并在此基礎(chǔ)上設(shè)計正交試驗研究了模具不同工藝參數(shù)對自沖鉚連接性能的影響規(guī)律,確定了該鉚接組合下的最優(yōu)模具工藝參數(shù)。利用LS-DYNA軟件對使用HEX8實體單元和MAT-SPOTWELD材料模型組合以及DYNA關(guān)鍵字約束...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 論文研究背景
        1.1.1 研究背景及意義
        1.1.2 鋼鋁混合車身連接技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.1.3 自沖鉚接工藝及其在鋼鋁混合車身中的應(yīng)用
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 自沖鉚連接及其失效過程有限元仿真
    2.1 剛塑性有限元法基本理論
        2.1.1 基本假設(shè)及邊界條件
        2.1.2 變分原理
    2.2 有限元軟件Simufact.forming簡介
    2.3 有限元模型建立
        2.3.1 自沖鉚接關(guān)鍵要素選擇
        2.3.2 自沖鉚接有限元模型
        2.3.3 接頭失效有限元模型
    2.4 有限元仿真結(jié)果分析
        2.4.1 自沖鉚接過程
        2.4.2 接頭失效過程
    2.5 本章小結(jié)
第三章 模具工藝參數(shù)對自沖鉚連接性能的影響
    3.1 連接性能評價方法
    3.2 模具主要工藝參數(shù)
    3.3 正交試驗設(shè)計
        3.3.1 正交試驗設(shè)計流程
        3.3.2 正交試驗方案設(shè)計
        3.3.3 正交試驗結(jié)果處理
    3.4 基于正交試驗的數(shù)據(jù)分析
        3.4.1 接頭形貌特征與剪切強度的關(guān)系分析
        3.4.2 模具工藝參數(shù)對評價指標(biāo)的影響分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 自沖鉚連接簡化模型的建立
    4.1 帶失效模式的連接簡化模型
        4.1.1 MAT_SPOTWELD材料模型
        4.1.2 CONSTRAINED_SPR2約束模型
    4.2 連接簡化模型失效參數(shù)標(biāo)定
        4.2.1 MAT_SPOTWELD材料模型參數(shù)標(biāo)定
        4.2.2 CONSTRAINED_SPR2約束模型參數(shù)標(biāo)定
    4.3 本章小結(jié)
第五章 簡化模型在車身前縱梁碰撞仿真中的應(yīng)用
    5.1 車身前縱梁吸能特性評價指標(biāo)
    5.2 鋼鋁混合前縱梁有限元簡化模型
    5.3 兩種前縱梁吸能特性仿真結(jié)果分析
    5.4 鋼鋁混合前縱梁鉚釘間距初步優(yōu)化
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 研究內(nèi)容總結(jié)
    6.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況



本文編號：3780360