車身點(diǎn)焊特性及模擬方法研究.pdf

1、點(diǎn)焊是現(xiàn)代車身制造中應(yīng)用最廣泛的工藝，以有限元法為主的CAE技術(shù)，是汽車設(shè)計(jì)由經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)設(shè)計(jì)必不可少的一項(xiàng)重要技術(shù)。在應(yīng)用通用有限元分析軟件進(jìn)行車身分析計(jì)算中，車身鈑金件容易用具有薄膜及彎曲效應(yīng)的殼單元進(jìn)行描述，而焊點(diǎn)本身卻不易模擬。對于由成千上萬個(gè)分布的焊點(diǎn)連接而成的車身來說，點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)的有限元模型建模技術(shù)，是保證計(jì)算結(jié)果正確并有較高精度的關(guān)鍵技術(shù)。
　　本文首先介紹了汽車制造中焊接技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，說明點(diǎn)焊在當(dāng)今國內(nèi)

2、汽車生產(chǎn)過程中的應(yīng)用情況及其優(yōu)越性。然后主要針對點(diǎn)焊本身的特性、點(diǎn)焊的失效、特定的焊接母材特性進(jìn)行分析，并對比幾種不同點(diǎn)焊模擬方式的仿真精度，最后對DYNA中兩種常用的點(diǎn)焊模擬方式(beam和solid)進(jìn)行穩(wěn)健性分析得出相應(yīng)結(jié)論。
　　在汽車整車正面碰撞仿真分析中，白車身的結(jié)構(gòu)完整性至關(guān)重要，而白車身基本是通過點(diǎn)焊進(jìn)行連接，因此，點(diǎn)焊的仿真模擬方式在汽車碰撞過程中極為重要，本文通過Lap-shear、Coach-peel、U-t

3、ension三種點(diǎn)焊樣件模型分析幾種點(diǎn)焊模擬方式的精度，得出beam及solid兩種點(diǎn)焊模擬方式的仿真精度接近，從而從不同角度切入，通過模擬仿真對傳統(tǒng)的Lap-Shear模型及改進(jìn)后的Lap-Shear模型對比研究beam焊點(diǎn)單元和solid焊點(diǎn)單元的特性，分析兩種不同點(diǎn)焊模擬方式對單元積分方式及點(diǎn)焊相對網(wǎng)格單元位置的穩(wěn)健性高低，最終通過某微型車的正面碰撞進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。
　　論文的分析結(jié)果表明：通過分析兩種不同點(diǎn)焊模擬方式對單元積