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冲压成型工艺对轿车车门碰撞性能的影响研究
| 论文题名： | 冲压成型工艺对轿车车门碰撞性能的影响研究 |
| 关键词： | 冲压成型工艺;轿车车门;防撞梁;碰撞性能 |
| 摘要： | 伴随着汽车工业的迅猛发展,汽车越来越多,交通事故也随之增加。对于各种类型的碰撞事故的分析发现,侧面碰撞伤亡率较高,应该更加重视。 如今提高汽车碰撞模拟的精度对于改善汽车的安全性具有重要意义。在汽车生产中很大一部分零部件都是经冲压成型工艺得到的。冲压件在成型过程中会有厚度变化、塑性变形及残余应力等现象发生,而这些都是影响汽车碰撞模拟精度的因素。而传统的碰撞仿真模拟并没有考虑这些因素的影响。 车门防撞梁以及车门系统是本文的重点研究对象,对关键吸能部件进行了成型性分析,并基于美国FMVSS214法规,系统建立了有限元碰撞仿真模型,并将关键吸能部件的成型结果映射到原始碰撞有限元模型当中。具体内容如下: 分别进行基于一步法、增量法、原始模型的碰撞仿真分析。对比三种仿真结果不难发现,考虑冲压成型的模型在吸能量及加速度等方面都有较大区别。对比一步法和增量法的汽车碰撞模拟结果可得,在成型性精度方面一步法不如增量法,然而当碰撞模拟结果的误差在可接受范围内时,一步法具有非常高的效率,在对模拟整车碰撞过程时具有突出的优势。 在传统侧碰仿真研究的基础上,提出了基于一步成型法结果影响的车门系统碰撞仿真研究。以某国产轿车为例,精简出车门系统有限元模型,首先提取出其中几个关键吸能结构件,对其进行一步成型法仿真分析,并将成型结果引入原车门系统碰撞仿真模型中。研究表明,随着成型因素的引入,在发生碰撞时车门系统的吸能量,碰撞力及加速度等都与原模型存在明显区别,考虑成型结果的车门系统吸收能量下降了13.84％,加速度的峰值高出近20%,更为接近实车碰撞试验情况。 冲压成型工艺结果对碰撞仿真的精度的影响不可忽视。通过把冲压成型结果带入到车门系统的碰撞仿真分析中,可以有效提高汽车碰撞仿真的精度。 通过对车门系统的研究,提出了改进优化方案,并对该方案的有效性进行了验证。结果表明,该优化方案能很好的提高车门系统的刚度,强化车门的抗撞性能,提高车门系统的安全性能。 |
| 作者： | 昝竹青 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 王辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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