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S型汽车前纵梁的耐撞性研究与结构优化设计
| 论文题名： | S型汽车前纵梁的耐撞性研究与结构优化设计 |
| 关键词： | 汽车前纵梁;耐撞性能;拼焊板;结构优化 |
| 摘要： | 汽车前纵梁是汽车在发生碰撞的过程中最主要的吸能缓冲结构，本文的研究目的在于寻找耐撞性更为优越的S型前纵梁设计方案。不同于其他 S型前纵梁的研究者，本文将前纵梁分为三段，建立了 S型前纵梁的分段强化模型，且比较了每一段S型前纵梁结构对其整体耐撞性的影响，最终从观察变形程度和对比耐撞性指标两个方面得到一致结果，即 S型前纵梁的中间段对耐撞性的影响最为显著。紧随这一结论，本文又将拼焊板结构应用到 S型前纵梁之中，建立了拼焊板式 S型前纵梁模型。因为拼焊板是由三块不同的板单元焊接而成，因此，每一块板单元的厚度和材料均可不相同，这也使得拼焊板式 S型前纵梁相对于传统前纵梁具有了更好的结构灵活性，可进一步为其耐撞性的提高创造空间。除此之外，通过对比不同截面形状的S型前纵梁耐撞性，发现圆形截面的S型前纵梁耐撞性最好；通过对比不同材料构成的拼焊板式 S型前纵梁模型，发现板1、板2和板3的材料分别为 DP450、DP780和DP590高强度钢的拼焊板式S型前纵梁具有最好的耐撞性。最后，为了确定拼焊板式 S型前纵梁板1、板2和板3的最佳厚度方案，本文采用了多目标优化设计的方法，将比吸能和最大冲击力两个常用的耐撞性指标作为目标函数，将三块板的厚度 T1、T2和 T3作为设计变量，最终得到有效的最优设计为 T1=1.50mm、T2=2.92mm、T3=2.15mm。 |
| 作者： | 刘涛 |
| 专业： | 力学 |
| 导师： | 卞立春 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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