自由翻转吸能盒内高压成形工艺及吸能特性研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目自由翻转吸能盒内高压成形工艺及吸能特性研究作者姓名李斌学科专业车辆工程指导教师梁晨副教授2015年5月中图分类号：U463.82学校代码：10216UDC：629密级：公开工学硕士学位论文自由翻转吸能盒内高压成形工艺及吸能特性研究硕士研究生：李斌导师：梁晨副教授申请学位：工学硕士学科专业：车辆工程所在单位：车辆与能源学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinVehicleEngineeringSTUDYONHYDROFORMINGANDCRASHWORTHINESSOFFREEINV

2、ERSIONBUMPERSTAYbyLiBinSupervisor:AssociateProf.LiangChenYanshanUniversityMay,2015-I-燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《自由翻转吸能盒内高压成形工艺及吸能特性研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《自由翻转吸能

3、盒内高压成形工艺及吸能特性研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日II摘要摘要利用内高压成形工艺制造的自由翻转吸能盒具有比吸能大和能量吸收

4、平稳的优点。通过使用自由翻转吸能盒，可以提高保险杠总成的碰撞吸能特性，降低车辆的维修费用。本文以自由翻转吸能盒为研究对象，对其内高压成形过程和自由翻转吸能过程进行了理论分析。针对自由翻转吸能盒内高压成形过程中存在的成形压力较高，成形后吸能盒吸能形式不稳定等问题，对现有内高压成形工艺进行了改进。并对自由翻转吸能盒的结构和工艺设计方法进行了总结。参考国内外对圆管内高压成形工艺和圆管自由翻转吸能的研究成果，利用有限元分析软件ABAQUS，研究了自由翻转吸能盒结构参数和内高压成形工艺参数对自由翻转吸能盒吸能特性的影响。分析结果表明：自由翻转吸能盒胀形区直径和过渡区成形阶段的轴向进给量，对

5、吸能盒的吸能形式有很大影响；自由翻转吸能盒非胀形区壁厚和直径，对吸能盒的翻转力有很大影响。在上述研究的基础上，将自由翻转吸能盒应用于保险杠总成的改进。分别以提高保险杠总成的碰撞吸能特性和减小保险杠总成的质量为改进目标，设计了两种自由翻转吸能盒。利用有限元求解程序LS-DYAN，对改进后的保险杠总成的低速碰撞特性进行了有限元仿真分析。仿真结果表明，前一种方案在吸能盒质量减轻9.5%的情况下，能够使保险杠总成的总吸能量提高28.6%；另一种方案在保证保险杠总成的总吸能量不变的情况下，能够使吸能盒的质量减轻34.3%。关键词：自由翻转吸能；吸能盒；保险杠；内高压成形；有限元仿真-III

6、-燕山大学工学硕士学位论文AbstractThefree-inversionbumperstayproducedbyhydroforminghasgoodperformanceinenergyabsorption.Thecrashworthinessofvehiclebumpercanbeimprovedconsiderablybyusingfree-inversionbumperstay.Andthiscanimprovethecrashworthinessofvehicleandreducetherepairingcost.Theobjectofstudyisthefree-

7、inversionbumperstay.Theprocessoffree-inversionenergyabsorptionandhydroformingofthebumperstayhavebeenanalyzedintheory.Andthestructureandmanufacturedesignmethodsoffree-inversionbumperstayaresummarized.Basedonthedomesticandoverseasresearchproduc