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《汽車耐撞性數(shù)字仿真及其優(yōu)化》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、CategoryNumber:LevelofSecrecy:SerialNumber:StudentNumber:50100802304Master'sDissertationofChongqingUniversityofTechnologyDigitalSimulationAndOptimizationOfCarCrashworthinessPostgraduate:TanHaowenSupervisor:Prof.LeiGangSpecialty:MechanicalDesignandTheoryResearchDirectio
2、n:AutomobileModerndesigntheoryandmethodTrainingUnit:ComputerAidedMechanicalThesisDeadline:April10,2013OralDefenseDate:May31,2013重慶理工大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果。除文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果、作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的集體和個(gè)人,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人承擔(dān)本聲明的法律
3、后果。作者簽名:日期:年月日學(xué)位論文使用授權(quán)聲明本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)重慶理工大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于(請(qǐng)?jiān)谝韵孪鄳?yīng)方框內(nèi)打“√”):1.保密□,在年解密后適用本授權(quán)書。2.不保密□。作者簽名:日期:年月日導(dǎo)師簽名:日期:年月日III摘要近年來隨著汽車保有量的增加,交通事故也愈加頻繁,人們?cè)絹碓街匾暺嚺鲎?/p>
4、安全性能,汽車耐撞性設(shè)計(jì)作為汽車被動(dòng)安全的重要組成部分,越來越受到企業(yè)的重視。深入對(duì)汽車耐撞性的研究,有利于提高汽車行業(yè)整體的碰撞安全性能。本文針對(duì)某款國(guó)產(chǎn)轎車進(jìn)行了有限元碰撞分析,并對(duì)其進(jìn)行耐撞性的優(yōu)化設(shè)計(jì),最終提高了其碰撞安全性能,具體內(nèi)容如下。(1)按照企業(yè)網(wǎng)格劃分標(biāo)準(zhǔn),利用有限元軟件Hypermesh對(duì)整車進(jìn)行網(wǎng)格劃分,并且基于法規(guī)建立了整車正面碰撞有限元模型,運(yùn)用顯式動(dòng)力分析軟件LS-DYNA,對(duì)其進(jìn)行仿真分析,得到了碰撞結(jié)果。(2)重點(diǎn)分析了汽車主要吸能部件在碰撞中的變形,針對(duì)其變形特點(diǎn),對(duì)汽車前防撞梁及縱梁進(jìn)行局部加強(qiáng)
5、,仿真結(jié)果表明,汽車B柱加速峰值與原結(jié)構(gòu)保持一致,并沒有因結(jié)構(gòu)加強(qiáng)而大幅上升,并且前圍板侵入量也有所下降,達(dá)到了改進(jìn)的目的。(3)通過從正碰模型結(jié)果中提取節(jié)點(diǎn)信息,建立了可替代整車碰撞模型的子模型,該子模型包括左側(cè)吸能盒、部分前防撞梁以及左側(cè)縱梁。通過與原車模型對(duì)比,驗(yàn)證了子模型建立的準(zhǔn)確性。(4)基于延長(zhǎng)碰撞吸能區(qū)域的思想和波紋管的吸能特性,設(shè)計(jì)出了雙層波紋管樣式的吸能盒結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)由外層大波紋管和內(nèi)層小波紋管兩部分組成。外層波紋管與內(nèi)層波紋管相比,厚度較厚、材料強(qiáng)度較強(qiáng)。將吸能盒結(jié)構(gòu)代入到子模型中,利用自適應(yīng)響應(yīng)面優(yōu)化算法對(duì)大、
6、小波紋管的厚度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),得到了最終設(shè)計(jì)的大、小波紋管的最優(yōu)厚度。(5)將設(shè)計(jì)的吸能盒帶入到整車進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),得到了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。與原吸能盒結(jié)構(gòu)相比,設(shè)計(jì)出的吸能盒結(jié)構(gòu)吸收能量比原結(jié)構(gòu)提高了14.2%,整車B柱下端加速度峰值下降了21.7%,汽車前圍板最大侵入量減少了7mm,驗(yàn)證了新型吸能盒結(jié)構(gòu)的可行性。同時(shí)通過最優(yōu)解子模型與整車模型對(duì)比來看子模型吸能盒的變形和吸能都比較吻合,更進(jìn)一步說明了運(yùn)用子模型方法設(shè)計(jì)吸能盒是一種切實(shí)可靠的設(shè)計(jì)方法。同時(shí),通過整車正面40%碰撞的仿真對(duì)比可知,在非縱向壓潰變形的情況下,新吸能盒吸能與原車保持一致
7、,進(jìn)一步說明了新吸能盒結(jié)構(gòu)吸能的可靠性。整體來看,通過結(jié)構(gòu)局部加強(qiáng)和吸能盒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),整車B柱下端加速度峰值由55g下降到44.2g,前圍板侵入量由142mm下降到115mm,說明了本文設(shè)計(jì)方I重慶理工大學(xué)碩士學(xué)位論文法的正確性,同時(shí)也為汽車設(shè)計(jì)提供了一個(gè)設(shè)計(jì)思路。關(guān)鍵詞:正面碰撞;有限元;吸能盒;優(yōu)化設(shè)計(jì)IIAbstractAbstractInrecentyears,trafficaccidentsaremorefrequentwithamountofautomobileincrease.Peoplepaymoreandmoreat
8、tentiontotheresearchofvehiclecrashworthiness.Designingforcarcrashworthinessastheimportantcomponentofvehiclepassivesaf