鋁合金是一種比強(qiáng)度高和耐腐蝕的輕質(zhì)合金材料,近年廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、船舶、航空航天等交通工具中,同時(shí)成為汽車(chē)輕量化的首選材料。汽車(chē)防撞梁總成在事故中主要發(fā)生壓縮變形和彎曲變形,本文針對(duì)這兩種變形工況,通過(guò)實(shí)驗(yàn)和有限元仿真相結(jié)合的方法確定仿真所用硬化模型,研究鋁合金防撞梁總成的變形行為和結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì),為鋁合金型材的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)應(yīng)用提供了一種途徑。(1)通過(guò)準(zhǔn)靜態(tài)和高速拉伸獲得6系鋁合金力學(xué)性能,其中6082-T6鋁合金的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度以及延伸率均高于6063-T6鋁合金;應(yīng)變速率從0.001s^-1到200s^-1,6063-T6應(yīng)變率敏感性不明顯,6082-T6表現(xiàn)出明顯的應(yīng)變率敏感性。使用硬化準(zhǔn)則預(yù)測(cè)鋁合金材料的變形行為,通過(guò)準(zhǔn)靜態(tài)拉伸、高速拉伸的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果相結(jié)合的方法,得到了SHS(Swift-Hockett-Sherby,SHS)硬化模型的參數(shù),并通過(guò)對(duì)比吸能盒壓潰實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬結(jié)果,驗(yàn)證了SHS硬化模型的準(zhǔn)確性。(2)以鋁合金防撞梁總成為研究對(duì)象,將硬化模型代入到三點(diǎn)靜壓、擺錘沖擊、13km/h低速碰撞有限元仿真中,預(yù)測(cè)防撞梁總成的...

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 汽車(chē)碰撞研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外汽車(chē)碰撞研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)汽車(chē)碰撞研究現(xiàn)狀
    1.3 材料曲線(xiàn)
    1.4 防撞梁輕量化設(shè)計(jì)方法
        1.4.1 材料輕量化
        1.4.2 結(jié)構(gòu)輕量化
    1.5 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 材料組織和力學(xué)行為表征
    2.1 引言
    2.2 材料力學(xué)性能
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.2 拉伸實(shí)驗(yàn)
        2.2.3 金相組織觀(guān)察
        2.2.4 拉伸斷口SEM觀(guān)察
    2.3 硬化模型
        2.3.1 硬化模型簡(jiǎn)介
        2.3.2 不同硬化模型擬合結(jié)果
    2.4 SHS硬化模型參數(shù)求解
        2.4.1 流動(dòng)曲線(xiàn)
        2.4.2 鋁合金吸能盒軸向壓潰仿真
    2.5 本章小結(jié)
第3章 防撞梁總成在動(dòng)靜載荷下的變形預(yù)測(cè)及驗(yàn)證
    3.1 引言
    3.2 有限元仿真建模
        3.2.1 顯式和隱式算法
        3.2.2 有限元網(wǎng)格劃分
        3.2.3 材料模型
        3.2.4 接觸定義
        3.2.5 加載及邊界條件
    3.3 鋁合金防撞梁總成在動(dòng)靜載荷下的變形行為
        3.3.1 三點(diǎn)靜壓
        3.3.2 擺錘碰撞
        3.3.3 13km/h低速碰撞
    3.4 本章小結(jié)
第4章 鋁合金防撞梁總成型材壁厚優(yōu)化設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)基本參數(shù)
        4.2.1 優(yōu)化目標(biāo)
        4.2.2 設(shè)計(jì)變量
        4.2.3 優(yōu)化流程
    4.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    4.4 近似模型
        4.4.1 多項(xiàng)式響應(yīng)面模型
        4.4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
        4.4.3 Kriging模型
    4.5 多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
        4.5.1 多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
        4.5.2 優(yōu)化結(jié)果驗(yàn)證
    4.6 斷面優(yōu)化前后防撞梁總成的性能對(duì)比
    4.7 本章小結(jié)
總結(jié)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



本文編號(hào)：3814495