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基于密封胶条结构优化的车门关闭轻便性改善研究
| 论文题名： | 基于密封胶条结构优化的车门关闭轻便性改善研究 |
| 关键词： | 车门关闭轻便性;材料参数识别;优化算法;胶条结构优化 |
| 摘要： | 近年来,我国的汽车行业在飞速发展,城市中的车辆越来越多,而各大汽车厂商之间的竞争也越来越激烈。车辆的质量一直是人们关注的焦点,而车门关闭轻便性、人体工程学、声音品质等感知质量也逐渐受到人们的高度重视。据JDPOWER的研究报告,车门关闭时感觉过“重”,即车门关闭不够轻便一直是顾客所抱怨的重大问题之一。国外的研究人员的研究人员在车门关闭轻便性已经做了许多卓有成效的研究工作,而随着国内厂商对于汽车品质要求的日益提高,相关研究也逐渐受到重视。 从设计的角度看,影响车门关闭轻便性的因素有许多,如密封胶条的材质、结构特征所产生的作用力,铰链设计的形式和轴线的倾角,车门重心的位置,关门过程中空气阻力的影响以及限位器和门锁。其中影响系数最大的为空气阻力和密封胶条作用力的影响。由于改变空气阻力较为困难,耗费成本较多,而且还可能带来其他一系列问题,文中提出通过改变密封胶条结构设计的角度达到改善车门关闭轻便性的方法,并总结密封胶条结构优化的流程。 对车门密封胶条进行有限元仿真的方法在国内外的论文中已经研究了很多,操作手段也比较成熟。车门密封胶条由海绵橡胶和密实橡胶构成,橡胶是一种超弹性材料,这类材料构件具有强烈的非线性材料行为,在拉伸、剪切和压缩载荷的作用下的力学响应是弹性、粘性、Mullins效应共同作用的结果。为了获取超弹性力学特性的参数,通常采用对材料进行单、双向拉伸、压缩等实验获取数据。但由于缺乏试验条件,国内多数汽车零配件的供应商并不能够提供足以描述材料力学行为的试验数据,通常情况下仅能提供产品成品在相应实验下的相关数据(如密封胶条的CLD曲线——压缩载荷-行程曲线)。即使能够提供相关的橡胶试验,也通常是费时费力,不利于在设计阶段指导密封胶条材质和结构的更改。 本文的创新之处在于将DOE(试验设计)采样方法与遗传蚁群融合算法结合起来,提出了一种材料参数识别的办法通过有限元仿真的手段获取密封胶条材料参数。基于此,可以方便地建立相对较准确的胶条有限元分析模型,与CAD相结合指导密封胶条的结构优化。在文中就此建立了车门密封胶条结构优化的流程图,为指导密封胶条结构仿真和优化提出了一种省时省事的方法。 |
| 作者： | 陈少伟 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 成艾国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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