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基于耐撞性问题的高强度钢前纵梁焊点优化方法研究
| 论文题名： | 基于耐撞性问题的高强度钢前纵梁焊点优化方法研究 |
| 关键词： | 汽车行业;结构设计;高强钢板;前纵梁焊点;优化分析;耐撞性能;有限元模拟 |
| 摘要： | 随着汽车行业在国内的蓬勃发展，使得能源问题日趋紧张、环境压力加剧等问题也日益严重。这已经让节能成为二十一世纪汽车设计研发所面临的三大热点问题之一。尽可能地使用先进高强钢板是现代车辆车身结构设计的发展趋势，其优势在于满足了功能以及安全需求的同时可以更好地降低车身重量，在满足汽车轻量化需求的同时也降低整车的物料成本。目前国内外的主要汽车厂商普遍采用高强度钢板生产汽车梁以及其他重要结构件，特别作为最有效的吸能元件的薄壁前纵梁。 电阻点焊由于具有焊接过程中能量集中、变形小、生产率较高，特别适用于焊接薄壁零件等优点，使得其是汽车车身最常用的连接方式。在汽车车身的制造过程中，焊接的好坏，不仅决定了车身焊接过程中的制造偏差，也决定了车辆的可靠性以及安全性。如何正确地模拟车身中的点焊以及如何对其布置进行相应的优化一直是焊点设计中的一大重点、难点。 针对焊点在碰撞中的失效现象，在目前研究的基础上，本文结合碰撞实验与有限元模拟，分别采用五种不同焊点类型的用于连接高强钢板材的焊点模型应用于高强度钢碰撞的模拟，对于根据前纵梁在碰撞试验中的产生的影响及他们各自的优缺点模式中的仿真效果，然后并通过实际的台车实验来验证各焊点模型的试验精度。此外，焊点的间距对与纵梁的变形模式和吸能效果有很大的影响。为此，根据对不同焊点性能的比较，本文采用可变形梁单元焊点模型建立前纵梁台车碰撞模型，并通过OptiStruct使用拓扑优化技术对焊点位置进行优化，来确定新的焊点分布方案。最后，经过对于优化结果的碰撞仿真，优化后的焊点分布方案既能满足吸能要求，同时焊点数量也得到一定程度的减少。 |
| 作者： | 丁哲镭 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王琥;高晖 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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