超高强度汽车钢板电阻点焊结构强度的优化分析

发布时间：2017-12-06 10:18

  本文关键词：超高强度汽车钢板电阻点焊结构强度的优化分析

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【摘要】：汽车轻量化是当今的趋势,超高强度热成形钢因为拥有极高的强度和硬度从而得到了普遍的应用。由于热成形超高强度钢生产制造技术还处在发展阶段,所以这类钢仅用在汽车车身的关键部位,导致热成形超高强度钢与其他钢种需要通过电阻点焊的方式进行连接。因为电阻点焊过程的不可见性,往往采用有限元数值模拟来考察电阻点焊熔核形成过程中的变化情况以及焊点结构的强度信息。本文运用JMatPro获得了低碳钢和超高强度汽车板两种材料的热物理参数。按照实际车身点焊尺寸,建立了超高强度热成形钢与低碳钢板的点焊有限元模型,通过热电力三场的耦合,实现了热电力三场的仿真计算。基于模拟结果,分析了点焊过程中焊接工艺参数对温度场的影响,并对焊接接头处的熔核尺寸、金相组织、显微硬度以及焊接接头的力学性能进行了分析和研究。结果表明：有限元模拟得到的热成形钢与低碳钢的焊点熔核尺寸与实验结果吻合良好,通过优化焊接工艺参数,可以大大提高点焊接头的力学性能。最后分析了焊点直径对焊接接头静强度的作用以及3种焊点布置型式对焊接接头静强度以及疲劳寿命的影响。计算结果表明焊点直径的增大有利于提高焊接构件的抗剪强度。根据疲劳分析的结果,一行四个焊点垂直于加载方向布置为最佳的焊点布置方式。另外,焊接构件中最大等效应力以及最小疲劳寿命部分均位于靠近低碳钢焊点的边缘处,这与异种钢焊点剪切与疲劳实验结果相一致。
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U466;TG453.9

【参考文献】

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本文编号：1258254