拼焊板力學(xué)性能及其耐撞性仿真研究.pdf

1、拼焊板結(jié)構(gòu)可以降低燃油消耗和減少污染排放，因此在汽車輕量化設(shè)計(jì)中運(yùn)用的越來(lái)越廣泛。前縱梁作為汽車前碰撞中主要的吸能部件，它的變形模式和吸能特性決定著汽車車身加速度和力的傳遞路徑。本文選取與汽車前縱梁的結(jié)構(gòu)和失效狀態(tài)相似的拼焊板薄壁方框梁作為研究對(duì)象，對(duì)其力學(xué)性能和耐撞性進(jìn)行仿真研究。
　　 首先，根據(jù)金相試驗(yàn)和硬度試驗(yàn)將拼焊板分為焊縫區(qū)、熱影響區(qū)和母材區(qū)，利用DIC技術(shù)和硬度試驗(yàn)獲得焊縫和兩個(gè)熱影響區(qū)域的材料參數(shù)。將該方法得到的

2、材料參數(shù)代入到仿真模型中進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證，結(jié)果表明該方法比傳統(tǒng)方法具有更好的精度。
　　 然后，建立了臺(tái)車拼焊板方框梁碰撞仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，通過(guò)仿真對(duì)比實(shí)驗(yàn)，確定了一種適用于碰撞中的混合焊縫區(qū)域。針對(duì)同厚異材的拼焊板，研究了殼、剛性連接、單層梁和共節(jié)點(diǎn)這四種焊縫模型；針對(duì)異厚異材的拼焊板，研究了實(shí)體、剛性連接、單層梁和雙層梁這四種焊縫模型。研究結(jié)果表明：殼單元模型和雙層梁?jiǎn)卧謩e適合于同厚異材和異厚異材的拼焊板焊縫區(qū)域的模擬。
　

3、　 最后，通過(guò)對(duì)影響拼焊板方框梁耐撞性的因素研究，確定了當(dāng)焊縫位置為260mm，焊點(diǎn)間距為40mm，以及采用拼焊結(jié)構(gòu)時(shí)，拼焊板方框梁的耐撞性較好。
　　 本文提出了一種準(zhǔn)確獲取焊縫區(qū)域材料參數(shù)的方法，確定了一種適用于碰撞的混合焊縫區(qū)域，同時(shí)也對(duì)同厚異材和異厚異材的拼焊板焊縫模型分別進(jìn)行了研究，最后對(duì)影響拼焊板方框梁碰撞仿真結(jié)果的因素進(jìn)行了分析研究，本文的研究對(duì)于提高拼焊板方框梁的碰撞仿真分析水平有一定的指導(dǎo)意義和一定的工程運(yùn)用