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商用车仪表板的结构设计及参数优化
| 论文题名： | 商用车仪表板的结构设计及参数优化 |
| 关键词： | 商用车仪表板;结构优化设计;安全法规;人机工程;有限元模型 |
| 摘要： | 仪表板作为商用车内饰件中最重要的结构组件,同时也是商用车吸引消费者购买的重要部件,需满足结构功能性要求,同时也需要满足各项安全法规,其中包括了人机工程要求、乘员内部突出物要求、总成固有频率的要求及外观要求等。 本文以某商用车仪表板作为研究对象,采用数值模拟与实验验证结合的研究方法,对仪表板总成的刚度、模态和头部碰撞等性能指标进行研究,对局部刚度进行分析并提出优化方案,通过实验验证优化方案的合理性。对头碰过程中,仪表板总成出现开裂的情况进行了结构改进,解决了现有仪表板结构缺陷,为商用车仪表板的在结构设计阶段提供指导。 首先,通过对仪表板的CAD模型的简化和拓扑优化,分别得出了该仪表板的刚度有限元模型、模态有限元模型和头碰有限元模型,为后续的CAE分析和优化提供技术支持。其次,利用正交试验的方法对仪表板局部刚度进行优化,借助CAE分析的快速性,结合优化后的结构参数,验证优化方案的合理性。第三,通过计算仪表板总成在约束条件下的自由模态,结合总成固有频率的规定,验证仪表板总成结构的模态特性良好。第四,结合商用车内部凸出物GB11552法规要求,对现有仪表板总成结构进行头部碰撞分析,分析结果表明,现有结构满足法规要求,但在个别碰撞点出现仪表板开裂情况,这同样是不允许出现。在现有的结构下,在仪表板安全气囊背面增加四个金属支架,提高该仪表板的局部刚度,对改进后的结构进行分析,开裂问题得到了解决,同时验证了改进方案的合理性。 本文主要内容是仪表板总成的刚度、模态和头碰有限元分析,并对结构进行优化分析,提出结构改进方案,为后续仪表板的设计和改进提供技术参考。 |
| 作者： | 徐青 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 毛华杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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