本文關(guān)鍵詞：基于數(shù)值模擬的混合材料車身結(jié)構(gòu)設(shè)計

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【摘要】：混合材料車身結(jié)構(gòu)是未來車身結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展趨勢,混合材料車身設(shè)計充分利用各種材料的性能優(yōu)勢,為車身不同位置的部件選擇最匹配的材料類型,使汽車車身的性能得到合理的配置,實現(xiàn)車身在特定性能要求下的輕量化效果,從而提升汽車燃油經(jīng)濟性,降低廢氣排放量,減少石化資源消耗,減輕空氣污染程度�；旌喜牧宪嚿斫Y(jié)構(gòu)的應(yīng)用是現(xiàn)代汽車車身輕量化設(shè)計進程的必由之路,也是節(jié)約資源,開發(fā)環(huán)境友好型汽車的有效途徑。本文介紹了一種基于多目標優(yōu)化設(shè)計思想的針對混合材料車身結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法,克服了現(xiàn)有車身材料設(shè)計中材料選取的單一化和設(shè)計過程經(jīng)驗化等弊端。本文根據(jù)碰撞法規(guī),建立了合理的整車正面碰撞和追尾碰撞有限元分析模型,以零部件制造材料的類型為設(shè)計變量,通過圖形法和數(shù)值法兩種析因設(shè)計方法篩選出對汽車碰撞安全性有顯著影響的關(guān)鍵部件,從提高汽車碰撞被動安全性與實現(xiàn)汽車輕量化設(shè)計兩個角度考慮,將直接反映乘員傷害程度的指標作為目標函數(shù),將參與設(shè)計的關(guān)鍵部件質(zhì)量作為約束函數(shù),以徑向基函數(shù)代理模型近似擬合各分析指標的顯式表達,利用遺傳算法求解最優(yōu)解集,得出混合材料車身結(jié)構(gòu)的最佳設(shè)計方案。通過與單一材料車身結(jié)構(gòu)設(shè)計方案相對比,彰顯出混合材料車身結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢,驗證了本文設(shè)計方法的有效性。本文將基于圖形析因方法的帕累托圖、主效應(yīng)圖和計算綜合極差水平的數(shù)值析因方法融合到汽車車身部件的選材設(shè)計中,增強了設(shè)計工作的針對性,縮短了車身結(jié)構(gòu)設(shè)計周期,通過為各個設(shè)計變量定義唯一序列編碼號的方法而建立的離散型變量優(yōu)化模型,全面考慮了車身材料的各種參數(shù),便于建立分析目標與設(shè)計變量之間的映射關(guān)系表達式,為混合材料車身結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了一條可行的解決思路。
【關(guān)鍵詞】：混合材料車身 析因設(shè)計 代理模型 正面碰撞 追尾碰撞
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.82
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 混合材料車身結(jié)構(gòu)設(shè)計12-14
• 1.2.2 車身抗撞性研究14-15
• 1.2.3 析因設(shè)計方法15-16
• 1.3 研究方法與內(nèi)容16-18
• 第2章 理論基礎(chǔ)18-28
• 2.1 設(shè)計變量篩選方法18-22
• 2.1.1 圖形析因法18-20
• 2.1.2 數(shù)值析因法20-22
• 2.2 汽車車身材料參數(shù)設(shè)計22-26
• 2.2.1 離散型設(shè)計變量優(yōu)化模型的建立22-23
• 2.2.2 設(shè)計備選材料23-26
• 2.3 徑向基函數(shù)代理模型26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第3章 基于正面碰撞安全性的混合材料車身結(jié)構(gòu)設(shè)計28-46
• 3.1 概述28
• 3.2 汽車正面碰撞安全性仿真分析28-32
• 3.2.1 整車有限元模型構(gòu)建28-30
• 3.2.2 正面碰撞模型的建立30
• 3.2.3 模型驗證30-32
• 3.3 混合材料車身結(jié)構(gòu)設(shè)計32-45
• 3.3.1 設(shè)計變量的選取32-37
• 3.3.2 單一材料設(shè)計37-38
• 3.3.3 代理模型的構(gòu)建38-41
• 3.3.4 混合材料的設(shè)計41-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第4章 基于追尾碰撞安全性的混合材料車身結(jié)構(gòu)設(shè)計46-60
• 4.1 概述46
• 4.2 汽車追尾碰撞安全性仿真分析46-48
• 4.2.1 追尾碰撞模型的建立46-47
• 4.2.2 模型驗證47-48
• 4.3 混合材料車身結(jié)構(gòu)設(shè)計48-58
• 4.3.1 設(shè)計變量的選取49-51
• 4.3.2 單一材料設(shè)計51-52
• 4.3.3 代理模型的構(gòu)建52-55
• 4.3.4 混合材料的設(shè)計55-58
• 4.4 本章小結(jié)58-60
• 全文總結(jié)及展望60-62
• 參考文獻62-69
• 致謝69-70
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文70-71
• 附錄B 攻讀碩士學(xué)位期間所參加的科研項目71

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本文編號：891459