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新型TCP车辆地板结构碰撞吸能特性的优化设计
| 论文题名： | 新型TCP车辆地板结构碰撞吸能特性的优化设计 |
| 关键词： | 汽车工程;桁架式地板结构;碰撞吸能特性;优化设计 |
| 摘要： | 随着车辆保有量的不断增加，交通事故也陡然上升。在交通事故中碰撞类事故是导致人员伤亡的主要原因，因此对车辆碰撞的被动安全性能进行研究已成为一项非常重要的课题，而衡量车辆被动安全性能的一项重要指标是其车身结构及相关零部件的碰撞吸能特性。 文中利用非线性有限元分析的方法对常用的平板及蜂窝状结构汽车地板进行碰撞分析后得出其吸能特性较差，主要存在以下问题：平板结构由于上下两块平板之间只通过一块中心固定板相连接，所以其在碰撞过程中两块平板很容易向上或向下凸出，不利于对碰撞能量的吸收；蜂窝状结构由于蜂窝状夹芯层的存在致使其在碰撞过程中很容易发生材料堆积，从而使得整个地板结构过早的发生了较大的横向弯曲，影响了对碰撞能量的吸收。 为了有效地提高车辆地板结构的碰撞吸能特性，针对常用地板结构吸能特性存在的不足，本文基于折纸理论提出了一种新型桁架式（Truss Core Panel）地板结构，并针对影响其碰撞特性的主要结构尺寸因素（芯核的大小、板间距、固定板边缘加强筋的高度、各个板材的厚度）分别进行了分析讨论。 为了找出具有最佳吸能特性的地板结构，本文以在碰撞过程中的最大吸能量为目标函数，以地板的主要结构参数为设计变量，分别对常用的地板结构和新型桁架式地板结构建立优化模型，利用响应曲面法进行优化设计。优化后的结构碰撞仿真结果表明：基于折纸理论提出的桁架式地板结构在碰撞过程中变形平稳，能持续保持对碰撞能量的吸收，且其相应的碰撞性能指标值均优于常用的地板结构，因此与常用地板结构相比具有更好的碰撞吸能特性。最后从结构构造及优化前后相应结构参数的变化出发，针对桁架式地板结构具有良好吸能特性的原因进行了分析。 |
| 作者： | 王亚 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 赵希禄 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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