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汽车覆盖件抗凹性实验机系统设计及数值仿真分析
| 论文题名： | 汽车覆盖件抗凹性实验机系统设计及数值仿真分析 |
| 关键词： | 汽车覆盖件;抗凹性实验机;双曲扁壳;抗凹刚度;残余变形 |
| 摘要： | 汽车覆盖件在承受人为按压、积雪压力等静载荷和行驶过程中的飞沙、飞石等的冲击动载荷时会产生凹陷甚至局部变形，大大影响汽车的美观和安全。在汽车制造领域，把覆盖件承受外部载荷作用，抵抗凹陷挠曲及局部凹痕变形、保持形状的能力称为抗凹性。 随着汽车工业的发展和不可再生能源的不断消耗，为了节约能耗，满足国家制定的严格的排放标准，汽车生产商不得不采用更薄的钢板作为汽车的外覆盖件。而覆盖件的抗凹性是评价覆盖件的减薄和材料替代是否合格的重要依据，因此，有必要对汽车覆盖件的抗凹性进行研究。 首先，本文以典型的矩形双曲扁壳为研究模型，推导了矩形双曲扁壳的小位移抗凹刚度公式、大位移抗凹刚度公式以及产生残余变形的临界能量公式，从理论上分析了双曲扁壳的抗凹性的影响因素，主要是材料特性和几何特性方面的影响因素，为后面的抗凹性的研究奠定了理论基础。 然后，介绍了抗凹性实验相关的理论：介绍了汽车覆盖件凹陷变形三个阶段的特点，以及抗凹性的三个理论上的评价指标和三个指标在工程实际中的运用情况，并介绍了抗凹性实验的分类，分为逐次加载法和一次加载法，并介绍了逐次加载法和一次加载法的“加载—卸载”步骤； 接着，综合运用机械装置和LabVIEW程序，设计出一套抗凹性测量装置，该实验装置主要由机械架构、电气控制系统和软件界面三部分组成，事实证明，该实验装置可以很好的测量汽车覆盖件的抗凹性，能为数值仿真结果提供参考，可以为进一步研究提供工具； 最后，以能够较好反映汽车车身覆盖件几何特点和冲压变形特点的某轿车车门为研究对象，用数值仿真的方法对车门外板的抗凹性进行了评价，并用实验方法进行了验证，证明了有限元方法的有效性；从而完成了对汽车覆盖件从实验到数值仿真两方面的评价。 |
| 作者： | 蒋风光 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 成艾国;高晖 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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