板料沖壓成形力學性能變化對車門結構性能的影響研究.pdf

1、分類號J出UDC一一型一踢州太譬YANGZHOUUNIVERSlTY學號叢翻504，0密級一碩士學位論文(全日制專業(yè)學位)板料沖壓成彩／I；I力學性能變化對車門結構性能的影響研究程林指導教師姓名：奎絲副塾撞：揚劌盤鱟!、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申請學位級別：亟學科專業(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：揚劌苤塋一學位授予日期：2Q!晝生旦

2、￡且答辯委員會主席：陵絲簽熬攮2018年06習手陶斐汽車車身結構設計是汽車被動安全性設計的一個重要方面，車身結構性能的分析方法主要有有限元仿真和試驗法。在傳統(tǒng)汽車結構性能仿真分析中，設計人員經(jīng)常將設計好的三維數(shù)模，直接導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、強度以及剛度性能進行仿真分析，而忽略板料經(jīng)沖壓成形后，產(chǎn)生的力學性能變化對車門結構性能的影響。車身覆蓋件經(jīng)模具沖壓成形必然產(chǎn)生板料厚度變化，應變和應力，

3、這些因素必然會影響車身結構的強度和剛度。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，采用仿真和試驗相結合的方法，分析車門覆蓋件沖壓成形力學性能改變對車門結構性能的影響，以獲得更加接近實際的車身結構性能分析精細化仿真方法。本文的主要研究內(nèi)容和結論如下：運用有限元前處理軟件對車門模型進行結構簡化、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。運用KM

4、AS軟件一步逆成形技術，對車門內(nèi)外板進行沖壓成形仿真分析，將仿真分析的厚度、應力、應變結果，作為車門結構性能分析的初始厚度、應力、應變，引入到車門結構性能的仿真分析中，分別進行了車門位移量、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)的試驗研究

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