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乘用车车门密封条结构的优化研究
| 论文题名： | 乘用车车门密封条结构的优化研究 |
| 关键词： | 乘用汽车;车门系统;密封胶条;超弹性橡胶;截面结构 |
| 摘要： | 乘用车车门系统是车身设计的重要组成。车门启闭轻便性是衡量整车设计制造质量的重要指标，其影响因素包括门锁、铰链、限位器、车门自重、气压阻效应以及密封条等六个方面。密封条压缩能耗占整体关门力的30％～50％，其截面结构设计优劣直接影响乘用车密封性与环境隔离的效果。综上所述，密封条截面结构优化设计将改善关门压缩能耗，从而达到优化车门关闭力的核心环节。 “试错法”是密封胶条截面结构设计与优化所采用的传统方法，此法既耗时耗力也不经济环保。本文以车门密封条为研究对象，探索将试验、有限元仿真分析以及智能算法融合并实现密封条设计优化的应用，提出新型乘用车车门密封条的截面建模和优化设计方法。本文所涉及的主要内容及创新性成果如下: 首先，本文在国内外研究现状的基础上，对车门启闭轻便性六大影响因素的基本理论进行了较为系统的研究和总结，重点分析密封条压缩负荷对车门关门力的影响。针对密封条安装轮廓的空间情况，分段研究分析密封条，以压缩负荷为设计目标，提出以降低乘用车车门启闭力作为优化准则。 其次，基于材料基础拉伸试验拟合出密封胶条超弹性橡胶材料本构方程系数，再结合密封条截面压缩负荷实验，确定密封条材料本构方程并建立二维仿真模型。利用Marc软件对密封条断面进行仿真求解压缩载荷，让其结果与实验测试进行对比，验证仿真结果的有效性。 最后，着重研究分析密封条截面结构的优化变量，以此作为GRNN神经网络输入量，构建二维截面优化变量与压缩负荷的非线性映射关系。通过粒子群算法实现截面变量的优化，完成车门密封胶条截面设计的优化研究。为研发人员后续的密封条产品开发设计提供了具有借鉴意义的指导方案。 |
| 作者： | 蒋明明 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 马天兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 安徽理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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