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汽车薄壁直梁参数的抗撞性优化及其变强度设计
| 论文题名： | 汽车薄壁直梁参数的抗撞性优化及其变强度设计 |
| 关键词： | 汽车工程;薄壁直梁;设计空间;抗撞性;变强度设计 |
| 摘要： | 本文针对汽车前纵梁的简化模型——薄壁直梁，运用碰撞仿真技术，主要从以下三方面进行了研究: (1)对常用的帽型薄壁直梁进行抗撞性和设计空间的参数优化:针对选定截面形状的直梁，对其截面尺寸、板厚和材料强度进行正交试验设计，建立响应面模型并进行优化。结果表明:在质量仅增加3.2％的情况下，优化后的直梁不仅抗撞性明显提高，而且设计空间降低了约27％;直梁的总吸能分别与板厚和材料强度呈线性递增关系，压溃距离分别与板厚和材料强度呈线性递减关系;在一定的板厚范围内，直梁的比吸能与材料强度也呈线性递增关系。 (2)运用响应面法，对锥形薄壁直梁的锥度和截面尺寸进行优化。结果表明:在所选定的结构尺寸范围内，当基准截面尺寸为85mm×80mm，锥度角为1.5度时，锥形薄壁直梁拥有最好的抗撞性能和变形模式;在相同基准截面尺寸的前提下，锥形薄壁直梁在保证抗撞性能的同时，比等截面直梁变形性能更好;对于某一特定基准截面尺寸，它的压溃距离与锥度呈线性递增的关系，它的总吸能和单位压溃距离吸能与锥度呈线性递减的关系。 (3)采用高强度钢材料，对变强度薄壁直梁的实现进行研究。结果表明:通过高强度钢板的强度复合热成形技术生产变强度的零件是实现汽车车身轻量化的一种有效措施;合理的强度分布状态，可以保证薄壁直梁具有很好的变形模式和抗撞性能。 本文的研究结果，可以作为从汽车轻量化和安全性考虑对前纵梁改进的设计思路的参考，对前纵梁使用性能的提高有着积极的意义。 |
| 作者： | 马洪波 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 申国哲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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