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三点基于侧面碰撞高强度钢耐撞特性以与相关选材技术

收藏本文 2024-02-17 点赞:22917 浏览:98560 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:近年来,随着汽车工业的快速进展,汽车带来的环境和能源不足已经越来越受到各国政府和人民的广泛重视。为了实现汽车的轻量化,同时提升汽车的碰撞安全性,高强度钢已成为汽车车身零部件选用的主材之一,是一种极具竞争力的轻量化材料。目前关于综合评价各类高强度钢耐撞性能及其运用技术探讨还较少。由此,探讨各类先进高强钢板的碰撞特性及运用技术,对于推广高强度钢的工程运用以及提升汽车选材技术有着重要的工程作用。针对以上不足,本论文以宝钢高强度钢为探讨对象,主要开展了以下几方面的探讨内容:1)高强度钢的三点弯曲特性探讨。首先根据对汽车B柱的特点将其简化成薄壁梁构件;之后对采取不同高强度钢的薄壁梁构件进行三点弯曲碰撞试验,探讨不同类型的高强度钢的抗弯曲变形的特性;最后总结得出高强度钢轻量化规律和汽车侧面件的选材规范。2)侧面碰撞关键件敏感度浅析。基于侧面碰撞传力路径浅析和正交试验设计策略,提出了一种在侧面碰撞中选取汽车车身关键件的策略。该策略首先通过对汽车侧碰传力路径进行浅析,提取与侧碰相关的结构件;然后采取正交试验设计策略探讨侧面碰撞相关件的高强度钢匹配规律,采取极差浅析策略找出对侧面耐撞性影响较为显著的关键件,以而缩小优化设计的空间,使后续的优化设计更具针对性。3)侧面碰撞关键件选材优化设计。利用均匀拉丁方试验设计策略,对选材优化不足的目标函数和约束条件构造不同类型的近似响应面模型,对其精度进行比较,分别找出拟合程度最高的响应面构建策略,并在此基础上选择适用于离散/连续混合设计变量的多目标优化算法对选材不足进行优化设计,找出最优材料匹配案例,使经过优化后的整车在耐撞性和轻量化上均能得到提升。关键词:高强度钢论文侧面碰撞论文耐撞性论文三点弯曲试验论文材料匹配论文

    摘要5-6

    Abstract6-11

    插图索引11-13

    附表索引13-14

    第1章 绪论14-24

    1.1 课题探讨的背景及作用14-16

    1.2 汽车常用轻量化材料及其进展近况16-20

    1.2.1 高强度钢16-19

    1.2.2 铝、镁合金19-20

    1.2.3 塑料及复合材料20

    1.3 汽车选材技术探讨进展20-22

    1.3.1 国外汽车选材技术的探讨进展21

    1.3.2 国内汽车选材技术的探讨进展21-22

    1.4 本论文的主要探讨内容22-24

    第2章 高强度钢的三点弯曲特性探讨24-44

    2.1 引言24

    2.2 落锤试验机24-28

    2.2.1 主要结构24-26

    2.2.2 测试装置26-28

    2.3 三点弯曲冲击碰撞试验28-34

    2.3.1 B 柱结构特点28

    2.3.2 B 柱简化策略28-29

    2.3.3 试验案例29-32

    2.3.4 试验试件32

    2.3.5 简化薄壁梁耐撞性能评价指标32-34

    2.4 试验结果与浅析34-43

    2.4.1 试件材料和厚度的影响35-36

    2.4.2 试件开裂现象的影响36-38

    2.4.3 材料和厚度对最大位移量影响规律浅析38

    2.4.4 材料和厚度对最大速度影响规律浅析38-41

    2.4.5 高强度钢轻量化潜能41-42

    2.4.6 汽车侧面件选材规范42-43

    2.5 小结43-44

    第3章 基于侧面碰撞的汽车车身关键件敏感度浅析44-56

    3.1 引言44

    3.2 侧面碰撞汽车关键件选材优化不足44-46

    3.2.1 侧面碰撞仿真模型的建立44-45

    3.2.2 侧面耐撞性评价指标45

    3.2.3 汽车关键件选材优化不足45-46

    3.3 侧面碰撞传力路径浅析46-50

    3.3.1 侧面碰撞车身应力浅析47-49

    3.3.2 侧面碰撞车身碰撞力浅析49

    3.3.3 侧面碰撞车身传力路径49-50

    3.4 侧面碰撞关键吸能部件敏感度浅析50-55

    3.4.1 正交设计50-51

    3.4.2 试验因素及其水平51-52

    3.4.3 试验结果及浅析52-55

    3.4.4 侧面碰撞关键吸能部件选取55

    3.5 小结55-56

    第4章 基于侧面碰撞的汽车车身关键件选材优化技术探讨56-68

    4.1 引言56

    4.2 侧面碰撞关键件选材优化不足定义56-58

    4.2.1 优化设计变量定义56-57

    4.2.2 选材优化不足的数学模型57-58

    4.3 基于试验设计的近似响应面模型构建58-62

    4.3.1 试验设计58-59

    4.3.2 近似模型策略59-60

    4.3.3 选材优化不足的近似模型构建60-62

    4.4 多目标优化不足62-64

    4.4.1 多目标优化不足数学模型62

    4.4.2 多目标遗传算法62-64

    4.5 选材优化历程及结果浅析64-67

    4.6 小结67-68

    结论68-70

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