学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于冲压成型的汽车吸能盒碰撞吸能特性的仿真研究

作　者: 董宗岐
导　师: 王辉
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 汽车吸能盒冲压成型仿真碰撞仿真碰撞吸能特性
分类号: U467.14
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 40次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着经济全球化进程的不断前进和现代科学技术的迅猛发展，国内外汽车企业在汽车设计和研发中正面临着前所未有的挑战。国家对于环保的要求不断提高，国内汽车市场竞争变得日益激烈。同时，广大消费者对汽车各方面的要求也越来越高，不仅仅像以前只关心价格、外观等其他方面的性能，现在人们更看重的是汽车的安全性能。汽车设计正朝着高速化、轻量化的方向发展，环保、节能、安全已成为汽车研发时必须时刻关注的问题。本文采用有限元仿真方法，以汽车吸能盒为研究对象，将其冲压成型后的结果映射到碰撞结构模型中进行了碰撞仿真试验，研究分析了冲压成型结果对汽车吸能盒碰撞吸能特性的影响，以此来提高汽车碰撞有限元仿真试验的准确性和有效性。具体的研究内容如下：首先，研究了汽车车身结构和吸能变形区，简要介绍了汽车保险杠系统的评价指标。对碰撞仿真试验模型进行了几何清理、网格划分、定义材料等，建立了本课题的有限元碰撞仿真试验系统。并对汽车吸能盒的结构形状和焊接成型方式进行了研究，改善了其碰撞吸能特性。其次，研究了有关冲压成型及其有限元分析的基本理论。采用增量法冲压成型软件DynaForm，对汽车吸能盒部件进行了冲压成型仿真试验，对比分析了三种汽车吸能盒的冲压成型仿真结果，评估了三种典型材料的成型特性。最后，将冲压成型后的结果，如塑性应变、残余应力和厚度分布结果，分别映射到碰撞仿真结构模型中，利用LS-DYNA进行求解，分析研究了冲压成型结果对碰撞仿真试验中汽车吸能盒吸能量、碰撞力和碰撞压缩变形结果的影响。研究结果表明，冲压成型结果对汽车吸能盒的碰撞吸能特性有所改善。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第1章绪论  11-18
  1.1 课题研究的背景  11-12
  1.2 课题研究的意义  12-13
  1.3 课题国内外研究概况及应用现状  13-16
    1.3.1 国外研究与应用现状  13-14
    1.3.2 国内研究与应用现状  14-16
  1.4 课题研究的内容和目标  16-18
    1.4.1 课题来源  16
    1.4.2 主要研究内容  16-17
    1.4.3 预期研究成果  17-18
第2章汽车吸能盒碰撞仿真研究  18-38
  2.1 车身结构及吸能变形区域  18-19
  2.2 被动安全性  19-20
  2.3 汽车保险杠系统的评价指标  20-22
  2.4 碰撞仿真试验几何模型的建立及其简化  22-23
  2.5 汽车吸能盒初步设计  23-25
    2.5.1 汽车吸能盒截面形状的研究  23-24
    2.5.2 汽车吸能盒焊接成型方式的研究  24-25
  2.6 碰撞仿真试验有限元模型的建立  25-32
    2.6.1 碰撞试验系统有限元模型的网格划分  26-28
    2.6.2 汽车吸能盒网格质量检查  28-30
    2.6.3 碰撞试验系统参数的设置  30-32
  2.7 采用预变形技术对汽车吸能盒进行诱导槽设计  32-33
  2.8 预变形设计结果验证  33-37
    2.8.1 对角焊接正方形汽车吸能盒预变形设计结果验证  33-34
    2.8.2 对边焊接正方形汽车吸能盒预变形设计结果验证  34-36
    2.8.3 对角焊接六边形汽车吸能盒预变形设计结果验证  36-37
  2.9 本章小结  37-38
第3章汽车吸能盒冲压成型有限元仿真研究  38-52
  3.1 冲压成型的基本理论  38-44
    3.1.1 板料冲压成型的变形过程与特点  38-39
    3.1.2 冲压成型过程对材料性能的影响  39-40
    3.1.3 冲压成型过程中板料塑性变形力学分析  40-42
    3.1.4 冲压成型有限元方程求解算法  42-44
  3.2 增量法成型分析简介  44-45
  3.3 冲压成型仿真分析技术流程  45-47
  3.4 汽车吸能盒板料冲压成型过程  47-51
    3.4.1 冲压成型材料的选取  47-49
    3.4.2 板料估计及网格边界检查  49
    3.4.3 冲压定位和压边力设置  49-50
    3.4.4 对冲压成型后的板料进行切边运算  50-51
  3.5 本章小结  51-52
第4章汽车吸能盒冲压成型有限元仿真试验结果分析  52-64
  4.1 板料冲压成型缺陷分析  52-55
    4.1.1 冲压成型缺陷机理  52-53
    4.1.2 冲压成型缺陷的特征  53-55
  4.2 成型极限图  55-56
  4.3 增量法冲压成型有限元仿真试验结果分析  56-63
    4.3.1 厚度分布结果分析  56-58
    4.3.2 主应变分布结果分析  58-60
    4.3.3 成型极限结果分析  60-63
  4.4 汽车吸能盒冲压成型结果综合分析  63
  4.5 本章小结  63-64
第5章考虑冲压成型结果的汽车吸能盒碰撞仿真研究  64-105
  5.1 将冲压成型结果引入到碰撞试验结构模型  64-65
  5.2 考虑冲压成型结果时对角焊接正方形吸能盒碰撞吸能特性研究  65-77
    5.2.1 对角焊接正方形汽车吸能盒吸能量结果分析  65-69
    5.2.2 对角焊接正方形汽车吸能盒碰撞力结果分析  69-73
    5.2.3 对角焊接正方形汽车吸能盒碰撞压缩变形结果分析  73-77
  5.3 考虑冲压成型结果时对边焊接正方形吸能盒碰撞吸能特性研究  77-90
    5.3.1 对边焊接正方形汽车吸能盒吸能量结果分析  78-82
    5.3.2 对边焊接正方形汽车吸能盒碰撞力结果分析  82-86
    5.3.3 对边焊接正方形汽车吸能盒碰撞压缩变形结果分析  86-90
  5.4 考虑冲压成型结果时对角焊接六边形吸能盒碰撞吸能特性研究  90-102
    5.4.1 对角焊接六边形汽车吸能盒吸能量结果分析  90-94
    5.4.2 对角焊接六边形汽车吸能盒碰撞力结果分析  94-98
    5.4.3 对角焊接六边形汽车吸能盒碰撞压缩变形结果分析  98-102
  5.5 汽车吸能盒碰撞吸能特性结果综合分析  102-103
  5.6 本章小结  103-105
结论  105-107
参考文献  107-113
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  113-114
致谢  114

基于冲压成型的汽车吸能盒碰撞吸能特性的仿真研究

内容摘要

全文目录

相似论文