隨著國家關(guān)于商用車的環(huán)保政策陸續(xù)出臺,以及商用車保有量的持續(xù)增加,為了降低商用車污染排放量,提高商用車的燃油經(jīng)濟性、降低商用車使用油耗,商用車的輕量化設(shè)計已經(jīng)成為新興的設(shè)計優(yōu)化方向。而商用車前下防護作為商用車被動安全的重要組成部分,在保證駕乘人員的安全具有無可替代的作用,但是其質(zhì)量也不可小覷,因而其輕量化設(shè)計在整車輕量化設(shè)計中占有重要地位。為了實現(xiàn)商用車前下防護的輕量化設(shè)計,同時兼顧其安全性和使用壽命,應(yīng)對其進行“初步設(shè)計及實驗驗證——CAE分析——優(yōu)化設(shè)計及工藝可實施性改進”整套優(yōu)化流程。具體分為以下三部分:(1)根據(jù)經(jīng)典力學理論對商用車前下防護簡化后進行受力分析,根據(jù)撓度理論,使用莫爾積分公式求出前下防護截面的撓度(4與截面寬度(9呈負相關(guān)關(guān)系。通過控制撓度(4小于允許值求解出截面寬度范圍,參照R10系列優(yōu)先數(shù)系,取(9=808)8)。配合現(xiàn)有的模塊化組件支架、端蓋等,使用Proe完成前下防護總成的三維模型的構(gòu)建。而后為驗證依照理論所設(shè)計的前下防護是否滿足相關(guān)法規(guī)要求,在完成樣件的試制后,搭建三點靜壓實驗平臺,依照相關(guān)法規(guī)對樣件進行三點靜壓實驗,采集在試驗中施力中心點的彎曲變形,與...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內(nèi)外研究綜述
        1.2.1 商用車前下防護結(jié)構(gòu)優(yōu)化國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 商用車前下防護材料優(yōu)化國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第二章 商用車前下防護結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.1 商用車前下防護法規(guī)要求
    2.2 下防護主梁截面初步設(shè)計
    2.3 商用車前下防護實驗驗證
    2.4 本章小結(jié)
第三章 前下防護靜力學特性與模態(tài)分析
    3.1 CAE仿真實驗相關(guān)理論背景
        3.1.1 顯式非線性有限元分析基本理論
        3.1.2 商用車前下防護模態(tài)分析理論
    3.2 商用車前下防護有限元模型的建立
        3.2.1 幾何清理
        3.2.2 模型簡化
        3.2.3 網(wǎng)格劃分
        3.2.4 網(wǎng)格尺寸確定
        3.2.5 材料特性與單元特性的的創(chuàng)建
        3.2.6 約束與載荷創(chuàng)建與設(shè)置
    3.3 商用車前下防護三點靜壓實驗有限元仿真
        3.3.1 工況一有限元靜壓實驗?zāi)M
        3.3.2 工況二有限元靜壓實驗?zāi)M
        3.3.3 工況三有限元靜壓實驗?zāi)M
    3.4 商用車前下防護自由模態(tài)分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 前下防護結(jié)構(gòu)優(yōu)化及工藝可實施性改進
    4.1 形貌優(yōu)化相關(guān)理論背景
        4.1.1 基本數(shù)學模型構(gòu)建
        4.1.2 形貌優(yōu)化的參數(shù)設(shè)置
        4.1.3 形貌優(yōu)化的優(yōu)化基本流程
    4.2 多目標優(yōu)化
    4.3 多目標優(yōu)化函數(shù)的構(gòu)建
        4.3.1 剛度優(yōu)化目標函數(shù)
        4.3.2 固有頻率優(yōu)化目標函數(shù)
        4.3.3 綜合優(yōu)化目標函數(shù)
        4.3.4 權(quán)重系數(shù)確定
        4.3.5 各個初始初始值的確定
        4.3.6 懲罰因子的確定
    4.4 截面形狀工藝可實施性改進
        4.4.1 主梁截面統(tǒng)一化
        4.4.2 最小彎曲半徑
        4.4.3 主梁截面可制造化
    4.5 新方案有限元分析驗證
        4.5.1 異形截面(2.3mm)三點靜壓實驗有限元分析結(jié)果
        4.5.2 異形截面(2.1mm)三點靜壓實驗有限元分析結(jié)果
    4.6 商用車前下防護主梁結(jié)構(gòu)選擇
        4.6.1 根據(jù)剛度初步選擇
        4.6.2 動態(tài)特性的驗證
    4.7 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間的研究成果



本文編號：3792877