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车身薄壁管件耐撞性研究及截面优化
| 论文题名： | 车身薄壁管件耐撞性研究及截面优化 |
| 关键词： | 车身轻量化;薄壁管件;结构耐撞性;壁吸能结构;碰撞试验系统;变形模式;仿真模型;吸能特性;正交试验设计方法;整车;薄壁结构;台车;技术的发展趋势;理论数学模型;金属;截面;加速度曲线;构件;多胞;橡皮绳弹射 |
| 摘要： | 本文所研究金属薄壁缓冲吸能结构的变形模式及吸能特性是车身结构耐撞性研究领域的一个热点。金属薄壁管件作为一种良好的缓冲吸能结构，在汽车工业领域中得到了广泛的应用。设计轻质、高效吸能且成本低廉的薄壁结构，顺应车身轻量化技术的发展趋势，同时对提高整车被动安全性、降低能耗，促进环保等方面都具有重大的现实意义。 文章首先重点研究了典型单胞结构及特殊多胞构型的变形模式及吸能特性。在理解了薄壁构件大变形基础理论及研究了相应的理论数学模型上，基于前处理软件及LS-DYNA显示动力学分析软件平台建立了金属薄壁方管、圆管和六边形管的仿真模型，通过改变结构截面参数（边长、厚度）进行计算机仿真研究，同时将多胞构件替代前纵梁吸能盒，应用于整车的碰撞模拟分析中。分析结果表明，多胞构件的应用能减小整车碰撞时刚性墙反力的峰值，降低车身的加速度最值，提高整车的耐撞性能。 自行研制吸能碰撞台车，并开展薄壁结构轴向压溃的试验工作，从而校验仿真模型的精准性。根据法规中碰撞台车的实际尺寸，按比例缩放来加工模型车，采用电动铰盘-磁力吸盘组合解决碰撞的动力牵引及模型车脱钩问题，通过橡皮绳弹射产生模型车初始动能。对比仿真及试验的加速度曲线，得出较为一致的结果，可认为所研制的台车碰撞系统满足本文薄壁吸能结构的研究需要，同时为进一步碰撞试验系统的开发奠定坚实的基础。最后运用响应面代理模型及正交试验设计方法得到方管结构的最优截面特征。 全文均围绕多种不同截面车身吸能结构的变形模式，及对碰撞能量的吸收特性方面展开研究，采用理论研究、仿真模拟和试验验证的方法，探讨薄壁管件吸能特性及变形模式的规律性。 |
| 作者： | 饶建强 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 兰凤崇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华南理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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