車身點焊特性及模擬方法研究.pdf

1、點焊是現(xiàn)代車身制造中應用最廣泛的工藝，以有限元法為主的CAE技術(shù)，是汽車設(shè)計由經(jīng)驗設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W設(shè)計必不可少的一項重要技術(shù)。在應用通用有限元分析軟件進行車身分析計算中，車身鈑金件容易用具有薄膜及彎曲效應的殼單元進行描述，而焊點本身卻不易模擬。對于由成千上萬個分布的焊點連接而成的車身來說，點焊結(jié)構(gòu)的有限元模型建模技術(shù)，是保證計算結(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，說明點焊在當今國內(nèi)

2、汽車生產(chǎn)過程中的應用情況及其優(yōu)越性。然后主要針對點焊本身的特性、點焊的失效、特定的焊接母材特性進行分析，并對比幾種不同點焊模擬方式的仿真精度，最后對DYNA中兩種常用的點焊模擬方式(beam和solid)進行穩(wěn)健性分析得出相應結(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焊進行連接，因此，點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三種點焊樣件模型分析幾種點焊模擬方式的精度，得出beam及solid兩種點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模型及改進后的Lap-Shear模型對比研究beam焊點單元和solid焊點單元的特性，分析兩種不同點焊模擬方式對單元積分方式及點焊相對網(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行試驗驗證。
　　論文的分析結(jié)果表明：通過分析兩種不同點焊模擬方式對單元積