原文传递
汽车车身覆盖件抗凹试验研究及连续过程仿真
| 论文题名： | 汽车车身覆盖件抗凹试验研究及连续过程仿真 |
| 关键词： | 汽车车身覆盖件;抗凹试验;仿真分析;数值模拟 |
| 摘要： | 汽车车身覆盖件抗凹性是指覆盖件在承受一定外载荷时抵抗凹陷挠曲或变形,保持形状的能力,其检验评估对于车身选材和保证汽车车身质量有着非常重要的意义。目前对车身覆盖件抗凹性的研究主要集中在基础性试验研究和基于有限元技术的数值模拟。但是在试验研究方面,试验系统设计尚不规范,试验过程的可靠性及准确度有待进一步提高。在数值模拟方面,虽然对抗凹仿真进行了有益的探索,精度上有了很大的提高,但是由于大都采用隐式算法,计算结果难以收敛,且计算时间较长,很难将其应用于几何形状复杂的实际车身覆盖件。本文以能较好反映汽车车身覆盖件几何特点和冲压变形特点的双曲扁壳类覆盖件为研究对象,从试验和数值模拟两个方面对汽车车身覆盖件抗凹性进行了较为深入的研究。包括对双曲扁壳类覆盖件进行静态抗凹性的理论分析,设计并建立了用于测试汽车车身覆盖件抗凹性的试验装置和配套的单点逐次加载试验方法。基于ABAQUS软件实现了对双曲扁壳模拟覆盖件冲压、回弹、静态抗凹变形等连续过程的仿真,提高了抗凹仿真模型的精度。本文的主要结论有:1.采用单点逐次加载试验方法保证了试件每次受到载荷作用点的一致性,减少了一次加载静态抗凹性试验中因为每次载荷作用点位置不同带来的误差,同时缩短了试验周期,提高了试验效率;2.试验研究表明,增大车身覆盖件的成形压边力,或选用屈服强度较大的板材都有利于改善车身覆盖件的静态抗凹性能;3.基于ABAQUS软件可实现对双曲扁壳模拟覆盖件的冲压、回弹、静态抗凹变形等连续过程的数值模拟,通过综合考虑模拟覆盖件的材料性能、几何形状、加工条件、加工硬化现象、板料减薄、回弹情况等影响因素,能有效地提高仿真模型的精度;4.对局部凹陷载荷和凹痕深度在不同阶段存在的线性关系进行拟合,采用小位移抗凹刚度K1和大位移抗凹刚度K2两个指标作为评定和比较车身覆盖件抗凹性的重要依据;5、通过研究单元网格尺寸和考虑材料各向异性对仿真模型精度的影响,选择最佳的单元网格尺寸和引入Hill屈服准则提高仿真模型的精度,使试验结果与仿真结果的偏差由19-26％降低到11-19%。6、通过仿真分析表明,针对同种板料的车身覆盖件,增加板料厚度将提高覆盖件的抗凹性能。上述研究结果使得汽车车身覆盖件的抗凹性能评估更为精准,将为建立统一规范的覆盖件抗凹性能评估体系提供科学依据。 |
| 作者： | 王健 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 赵亦希 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
