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拼焊板力学性能及其耐撞性仿真研究
| 论文题名： | 拼焊板力学性能及其耐撞性仿真研究 |
| 关键词： | 力学性能;焊缝模型;汽车轻量化;汽车车身;拼焊板结构 |
| 摘要： | 拼焊板结构可以降低燃油消耗和减少污染排放，因此在汽车轻量化设计中运用的越来越广泛。前纵梁作为汽车前碰撞中主要的吸能部件，它的变形模式和吸能特性决定着汽车车身加速度和力的传递路径。本文选取与汽车前纵梁的结构和失效状态相似的拼焊板薄壁方框梁作为研究对象，对其力学性能和耐撞性进行仿真研究。 首先，根据金相试验和硬度试验将拼焊板分为焊缝区、热影响区和母材区，利用DIC技术和硬度试验获得焊缝和两个热影响区域的材料参数。将该方法得到的材料参数代入到仿真模型中进行实例验证，结果表明该方法比传统方法具有更好的精度。 然后，建立了台车拼焊板方框梁碰撞仿真实验模型，通过仿真对比实验，确定了一种适用于碰撞中的混合焊缝区域。针对同厚异材的拼焊板，研究了壳、刚性连接、单层梁和共节点这四种焊缝模型；针对异厚异材的拼焊板，研究了实体、刚性连接、单层梁和双层梁这四种焊缝模型。研究结果表明：壳单元模型和双层梁单元分别适合于同厚异材和异厚异材的拼焊板焊缝区域的模拟。 最后，通过对影响拼焊板方框梁耐撞性的因素研究，确定了当焊缝位置为260mm，焊点间距为40mm，以及采用拼焊结构时，拼焊板方框梁的耐撞性较好。 本文提出了一种准确获取焊缝区域材料参数的方法，确定了一种适用于碰撞的混合焊缝区域，同时也对同厚异材和异厚异材的拼焊板焊缝模型分别进行了研究，最后对影响拼焊板方框梁碰撞仿真结果的因素进行了分析研究，本文的研究对于提高拼焊板方框梁的碰撞仿真分析水平有一定的指导意义和一定的工程运用价值。 |
| 作者： | 付磊 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 刘迪辉 |
| 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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