基于板材应变车前率和纵梁焊点耐撞模型性研精度究的轿.pdf

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1、学校代号10532学号P09021021分类号U461.91密级公开工程硕士学位论文基于板材应变率和焊点模型精度的轿车前纵梁耐撞性研究学位申请人姓名郭杰培养单位机械与运载工程学院导师姓名及职称杨济匡教授沈浩杰高工学科专业机械工程研究方向车辆被动安全论文提交日期2012年7月31日学校代号：10532学号：P09021021密级：公开湖南大学工程硕士学位论文基于板材应变率和焊点模型精度的轿车前纵梁耐撞性研究学位申请人姓名：郭杰导师姓名及职称：杨济匡教授沈浩杰高工培养单位：机械与运载工程学院专业名称：机械工程论文提交日期：2012年7月31日论文

2、答辩日期：2012年12月10日答辩委员会主席：教授AStudyonCrashworthinessoftheFrontLongitudinalBeamBasedonPlateStrainRateandPrecisionofSpotWeldModelbyGUOJIEAthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinAutomotiveEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniver

3、sitySupervisorProfessorYANGJikuangSeniorEngineerShenHaojieSeptember,2012湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学

4、校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在______年解密后适用本授权书。2、不保密R。（请在以上相应方框内打“P”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日硕士学位论文摘要2011年中国汽车产量已突破1840万辆，成为世界第一大汽车生产和销售国。但汽车安全成为阻碍我国交通运输业和汽车工业进一步发展的因素之一。针对交通事故的情况，很多国家和地区都通过

5、制定了汽车安全的强制法规和新车评估计划（NCAP）来促使生产厂商改进汽车耐撞性。本文主要目的是建立轿车前纵梁及台车仿真模型，通过前纵梁台车碰撞试验验证了仿真模型的有效性，进而在前纵梁有限元模型中应用不同焊点模型及材料应变率进行仿真分析，确定焊点模型及材料应变率对仿真精度的影响；随后对纵梁进行设计参数分析研究，使前纵梁耐撞性吸能特性达到较好的效果。就碰撞试验及仿真分析方法介绍国内外研究现状，对汽车前部碰撞相关法规和评价标准进行了总结。针对汽车前部碰撞涉及到前端多个部件及系统，本文简略介绍了轿车前部碰撞有限元的基本理论和算法，并确定在本文中综合应

6、用有限元分析和台车试验的研究方法。在理解有限元基本理论和算法的基础上，通过对临界步长、沙漏模式、网格疏密、主从节点摩擦力、材料属性等参数设置，及接触问题的处理和控制，保证前纵梁碰撞仿真分析中能达到要求的仿真精度。针对目前使用的多种焊点仿真方法，建立纵梁和台车碰撞仿真模型，同时根据实际台车试验进行数据拟合；通过对焊点自身形状的模拟、连接关系、失效准则的控制，通过分析和对比五种焊点仿真处理方法，结合模型特点及仿真结果，综合认为可变形梁单元焊点模型为较好的焊点仿真模型。通过静态和动态的拉伸试验获得板材不同应变率下的应力应变曲线，通过材料曲线与仿真结

7、果相结合的方法，研究纵梁在不同应变率条件下对碰撞仿真的影响。通过仿真表明，必须根据实际试验工况及材料特性设定不同CP值。对前纵梁在前碰中焊点易撕裂的问题，综合考虑应变率、焊点仿真因素，对纵梁焊点布置进行优化，达到较好的碰撞效果。通过分析表明，不同的焊点间距对前纵梁的变形和吸能情况有很大的影响，过大和过小的间距对纵梁变形都不利于纵梁的变形和吸能效果。关键词：前纵梁；耐撞性；有限元仿真；焊点模型；应变率效应II基于板材应变率和焊点模型精度的轿车前纵梁耐撞性研究AbstractIn2011,theoutputofChineseautoindustr

8、yhasbrokenthough18,400,000,whichtakesthefirstplaceintheworld.Therefore,safetyofveh