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基于高强度钢成形的车身轻量化研究
| 论文题名： | 基于高强度钢成形的车身轻量化研究 |
| 关键词： | 高强度钢成形;车身轻量化;碰撞仿真;数值模拟;评价指标 |
| 摘要： | 伴随着人类社会的快速发展，汽车也承担起了越来越多的社会责任，节能、排放、安全相关的法规越来越严格，轻量化技术是满足上述三个法规的有效方法，采用高强度钢板不仅可以达到轻量化而且能满足碰撞安全性。本文主要以高强度钢板为研究对象，主要工作如下： 1）以典型热成形零件B柱加强板为例，采用数值模拟的方法对热成形过程进行了研究。通过热-力相变-耦合概述了成形时温度场分布和应力场分布规律；同时以成形结束后温度场的分布是否符合马氏体的转变温度，来判断热成形模拟的可靠性。成形结束后的零件抗拉强度为1456MPa，硬度为479HV，总结了板料初始加热温度、冲压速度对成形结束后温度场和应力场分布的影响，得出了本次B柱加强板热成形模拟的工艺参数组合：初始加热温度850℃、冲压速度200mm/s。 2）以高强度钢板成形为例，研究成形历史对碰撞仿真精度的影响。以某汽车纵梁内板为研究对象，通过利用试验设计方法和遗传算法对成形工艺参数进行优化求解，通过利用result mapper工具将成形模拟结果映射到碰撞模型中。以碰撞力和吸能值为评价指标，分析成形后零件的厚度分布、塑性应变分布对碰撞仿真仿真精度的影响。结果表明：考虑冲压成形历史与不考虑成形历史的吸能误差达到11.7％。 3）以热冲压件为例，研究热冲压件在耐撞性方面的应用。以不同材料组合的纵梁结构为研究对象，通过对比碰撞后的碰撞力峰值和吸能值，表明在碰撞力峰值增加幅度不大的情况下，其吸能值增加47.8%，相比传统的通过利用诱导槽来增加吸能效果相比，具有明显的优势。以 B柱为研究对象，通过简化侧面碰撞模型，引入与整车类似的边界条件，提高模型的可靠性，通过减少热成形B柱的厚度，与原模型进行对比分析，结果表明在侧碰工况下，侵入量和侵入速度都有改善，同时质量减少0.92kg。 |
| 作者： | 肖存云 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 王丽娟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南昌大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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