铝合金保险杠横梁的轻量化设计及其性能研究(pdf 76页)

目 录
学位论文原创性声明  I
摘 要  II
Abstract  III
第1章 绪 论 .1
1.1 课题研究背景及意义 .1
1.2 汽车碰撞试验方法 .2
1.3 汽车保险杠设计国内外研究现状 3
1.3.1 保险杠设计相关法规标准 .4
1.3.2 保险杠设计国内外研究现状 .5
1.4 汽车保险杠轻量化设计方法 7
1.4.1 保险杠的结构轻量化设计 .7
1.4.2 保险杠的材料轻量化设计 .8
1.5 本文研究的主要内容 . 10
第2章 有限元仿真建模 . 11
2.1 引言  11
2.2 摆锤碰撞有限元模型建立  11
2.2.1 摆锤与保险杠  12
2.2.2单元划分及材料模型  13
2.2.3 连接设置  16
2.2.4 接触定义  17
2.2.5 质量加载及边界条件设置 . 18
2.2.6 沙漏控制  18
2.3 台车碰撞有限元模型建立  18
2.4 三点弯曲有限元模型建立  20
第3章 铝合金横梁截面壁厚尺寸优化  22
3.1 引言  22
3.2 LS-OPT软件简介  22
3.2.1 LS-OPT尺寸优化原理 . 22
3.2.2 LS-OPT尺寸优化过程 . 24
3.3 尺寸优化参数设置 . 24
3.3.1 优化变量设置  25
3.3.2 优化加载工况及优化响应 . 26
3.3.3 目标函数及约束条件 . 27
3.3.4 优化算法  28
3.4 优化结果分析 . 29
3.4.1 各优化变量的敏感性 . 29
3.4.2 优化响应面(surface)  30
3.4.3 目标函数优化历程 . 31
3.4.4 优化准确性判定  31
3.5 横梁优化结果验证 . 32
3.5.1 三点弯曲仿真验证 . 32
3.5.2 摆锤碰撞仿真验证 . 33
3.6 本章小结 . 33
第4章 碰撞有限元仿真结果分析  35
4.1 引言  35
4.2 摆锤碰撞仿真结果分析 . 35
4.2.1 保险杠的变形过程 . 36
4.2.2 摆锤的速度变化  36
4.2.3 摆锤及保险杠的能量变化 . 37
4.2.4 横梁背端面最大位移节点的位移变化  39
4.3 20km/h台车碰撞仿真结果分析  40
4.3.1 保险杠的变形过程 . 40
4.3.2 台车动能及保险杠吸收内能变化 . 41
4.3.3 保险杠横梁的内能变化 . 43
4.3.4 保险杠吸能块的内能变化 . 44
4.3.5 刚性壁障的受力  45
4.4 50km/h台车碰撞仿真结果分析  46
4.4.1 保险杠总成的吸能-位移曲线  46
4.4.2 保险杠横梁的吸能-位移曲线  47
4.4.3 保险杠吸能块的截面受力 . 48
4.5 铝合金保险杠横梁的吸能机理分析  48
4.6 本章小结 . 50
第5章 台车及整车碰撞试验 . 51
5.1 引言  51
5.2 20km/h台车碰撞试验 . 51
5.2.1 保险杠总成的变形状况 . 52
5.2.2 台车的加速度曲线对比 . 53
5.3 整车100%碰撞试验 . 55
5.3.1 整车的变形结果  55
5.3.2 乘员保护及横梁与气囊匹配情况 . 56
5.3.3 车身B柱加速度曲线的变化 . 57
5.4 本章小结 . 58
结论与展望 . 59
参考文献 . 60
致 谢 . 65
附录A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文  66
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