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车架混合变截面薄壁梁的抗撞性研究
| 论文题名： | 车架混合变截面薄壁梁的抗撞性研究 |
| 关键词： | 吸能特性;薄壁梁;曲面响应法;参数优化;汽车碰撞 |
| 摘要： | 汽车作为一种便捷的交通工具,在给人们提供方便快捷的同时,也给人们的生命财产安全造成了相应的损失。为降低这种损失,汽车的碰撞安全性研究逐渐受到人们和研究人员的重视。当汽车发生碰撞时,希望碰撞时产生的大部分能量被车体结构吸收,而发生碰撞时整车的吸能特性主要与车辆各部分结构的碰撞吸能特性有关。通过相关试验研究表明,作为整车吸能部件中最重要的元件之一,车架前纵梁大约吸收了正面碰撞能量的50％以上,所以对前纵梁抗撞性能的研究就显得十分必要。 金属薄壁梁作为一种高吸能构件,广泛应用于车架前纵梁结构中。国内外学者在对薄壁梁的抗撞性进行研究时得出:吸能特性好的薄壁梁碰撞峰值力又太高,碰撞峰值力低的薄壁梁变形又不稳定导致吸能特性差。然而他们并没有将吸能特性好的薄壁梁和碰撞峰值力低的薄壁梁组合成一种或几种新的混合薄壁梁来研究。因此本文针对目前的研究现状,建立了几种组合式的变截面薄壁梁并从吸能特性、碰撞峰值力、变形位移等方面对其进行了抗撞性研究,并进行了比较分析,希望得到一种能满足车辆的理想碰撞特性的薄壁梁。 本文首先总结前人的研究经验,确定薄壁梁的参数尺寸,然后建立混合薄壁梁的几何模型和有限元模型。随后应用LS-DYNA软件对六种薄壁梁进行抗撞性仿真模拟,通过对比分析得出三段式梯矩混合变截面薄壁梁较符合车辆的理想碰撞特性。最后应用曲面响应法、试验设计和Matlab软件对三段式梯矩混合变截面薄壁梁进行抗撞性参数优化,比较分析优化前后两种薄壁梁的吸能特性和最大峰值力。得出优化后的薄壁梁的吸能速率比优化前快,最大碰撞峰值力从优化前的320kN降低到优化后的201kN。通过本文的研究,对以后混合变截面薄壁梁的抗撞性研究有一定的参考价值。 |
| 作者： | 文国林 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 邵毅明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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