板料沖壓成形力學(xué)性能變化對車門結(jié)構(gòu)性能的影響研究.pdf

1、分類號J出UDC一一型一踢州太譬YANGZHOUUNIVERSlTY學(xué)號叢翻504，0密級一碩士學(xué)位論文(全日制專業(yè)學(xué)位)板料沖壓成彩／I；I力學(xué)性能變化對車門結(jié)構(gòu)性能的影響研究程林指導(dǎo)教師姓名：奎絲副塾撞：揚(yáng)劌盤鱟!、江菱塹幽!225—009：奎近高墨：姿蒸土塑椹縣查!匿金螢：蘭墮壟一1申請學(xué)位級別：亟學(xué)科專業(yè)名稱：一壘塹三猩論文提交日期：上盟星壘Q止論文答辯日期：2Q』晝生Q魚且，普j位授予單位：揚(yáng)劌苤塋一學(xué)位授予日期：2Q!晝生旦

2、￡且答辯委員會主席：陵絲簽熬攮2018年06習(xí)手陶斐汽車車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是汽車被動安全性設(shè)計(jì)的一個重要方面，車身結(jié)構(gòu)性能的分析方法主要有有限元仿真和試驗(yàn)法。在傳統(tǒng)汽車結(jié)構(gòu)性能仿真分析中，設(shè)計(jì)人員經(jīng)常將設(shè)計(jì)好的三維數(shù)模，直接導(dǎo)入有限元仿真軟件中，即采用“白網(wǎng)格”對車身零部件的疲勞、沖擊、振動、強(qiáng)度以及剛度性能進(jìn)行仿真分析，而忽略板料經(jīng)沖壓成形后，產(chǎn)生的力學(xué)性能變化對車門結(jié)構(gòu)性能的影響。車身覆蓋件經(jīng)模具沖壓成形必然產(chǎn)生板料厚度變化，應(yīng)變和應(yīng)力，

3、這些因素必然會影響車身結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度。因此本文基于并行工程思想，以某車型的前車門為研究對象，采用仿真和試驗(yàn)相結(jié)合的方法，分析車門覆蓋件沖壓成形力學(xué)性能改變對車門結(jié)構(gòu)性能的影響，以獲得更加接近實(shí)際的車身結(jié)構(gòu)性能分析精細(xì)化仿真方法。本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：運(yùn)用有限元前處理軟件對車門模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)簡化、幾何清理、網(wǎng)格劃分以及質(zhì)量控制等處理后，建立了完整的車門有限元模型，并通過Hypermesh軟件獲取車門前四階的固有頻率和振型。運(yùn)用KM

4、AS軟件一步逆成形技術(shù)，對車門內(nèi)外板進(jìn)行沖壓成形仿真分析，將仿真分析的厚度、應(yīng)力、應(yīng)變結(jié)果，作為車門結(jié)構(gòu)性能分析的初始厚度、應(yīng)力、應(yīng)變，引入到車門結(jié)構(gòu)性能的仿真分析中，分別進(jìn)行了車門位移量、扭轉(zhuǎn)剛度和下沉剛度的數(shù)值分析，并與白網(wǎng)格劃分方法的有限元數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，研究表明考慮成形因數(shù)之后，無論是最大位移、最大應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)剛度及下沉剛度均有顯著的變化。采用前一章引入成形因數(shù)后的有限元模型以及“白網(wǎng)格”完成了車門模態(tài)的數(shù)值分析和車門模態(tài)的試驗(yàn)研究

5、，設(shè)計(jì)了車門數(shù)值計(jì)算模態(tài)和試驗(yàn)?zāi)B(tài)的分析流程。按照試驗(yàn)?zāi)B(tài)的分析步驟依次對激振系統(tǒng)、激振點(diǎn)的數(shù)目和位置以及結(jié)構(gòu)的支撐方式進(jìn)行了選擇，采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)模態(tài)分析系統(tǒng)分析，獲得車門試驗(yàn)條件下的各階模態(tài)頻率和振型；將其與考慮沖壓成形歷史的有限元計(jì)算模態(tài)分析的頻率和振型對比，兩種分析結(jié)果對比表明考慮成形因數(shù)后的數(shù)值計(jì)算模態(tài)分析結(jié)果與試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析結(jié)果相近，誤差小于5％。基于上述分析結(jié)果，考慮板料成形力學(xué)性能的影響是提高車身結(jié)構(gòu)性能仿真精度的必要條件。