客车铝合金车身连接件设计与优化
发布时间：2021-03-08 01:49
铝合金是一种理想的车用轻量化材料。《中国制造2025》指明应尽快掌握汽车低碳化、轻量化材料等核心技术,建设从关键零部件到整车的完整工业体系,推进轻量化产业的快速发展。中国汽车工程学会提出,到2025年我国汽车单车平均铝合金用量要达到250kg。铝合金密度低,强度高,成型能力强,能够较广泛地应用于汽车产品;然而其弹性模量低,焊接性能不理想。以上问题在客车铝合金车身结构设计中,可能对整体性能如安全性、刚度和耐久性造成较大的影响,亟待采用科学方法进行解决。本课题主要内容如下:第一,铝合金连接件的力学测试与仿真。采用MTS万能试验机开展6082-T6材料的静力学拉伸试验;选择客车车身上应用较广泛的三种连接件,包括N型、L型和H型开展准静态三点压弯试验,研究连接件的力学性能及变形失效模式;采用有限元方法建立相应的仿真模型并进行验证。结果表明:三种连接件弹性阶段变形模式比较相近,在塑性变形阶段出现了不同程度的翘曲分离;仿真与试验的差异控制在10%以内,仿真准确性得到较好的保障。第二,铝合金车身侧翻安全性研究与刚度计算。建立某客车铝合金车身有限元模型,采用LS-DYNA开展ECE R66侧翻安全性仿...
【文章来源】：厦门理工学院福建省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１高强度钢延伸率与拉伸强度??１．２．１．２铝合金??
?厦门理工学院硕士学位论文???：＾一＊ｉｒ?＿?＾??Ｗ滅李ｌｉ＾痛??，?料方ｙ?ｆｅ邏」？?ｍ２??图１－２铝点焊工艺过程?图１－３激光焊接工艺??１．２．１．２机械连接??相对焊接，机械连接可归属于冷连接工艺，常见的包括：自冲铆连接、无铆钉铆接、??热熔自丝铆接和螺栓连接４种。??自冲铆接是通过铆钉在板材底面形成互锁结构的冷成型工艺［２３〗。如图１－４所示，自??冲铆接有夹紧、刺穿、扩张、成型这四步工艺过程。自冲铆接具有适用范围广、接头机??械强度高和保护表面涂层完好等优点，但铆钌成本较高，几乎不适用于低塑性、低延展??性板材的连接。在车身板材零部件之间，自冲铆接应用较多。??非铆接连接是通过模具在板与板之间实现镶嵌与互锁的一种连接技术。如图１－５所??示，包括板材制备、冲压成形、板材塑性成形、接头保压、模具出料等流程［２４］。无铆连??接成本较低，但接头强度相对较低，在车身上几乎只能应用于一些非承载部位，如行李??箱盖、包裹架等。??辱，ｆ辱署畲畲零??图１－４自冲铆接工艺过程?图１－５无铆连接工艺过程图??流钻螺钉，是通过高速旋转的螺钉在板材上钻出紧密螺纹的工艺。如图１－６所示，??流程顺序如下：旋转加热、穿透、通孔、攻螺纹、拧螺纹、紧固。ＦＤＳ可实现板件与封??闭型材件的连接，连接范围广，拆卸方便。不足之处是成本较高，强度支撑不足，连接??完成后材料正反面均有较大凸起。??：ｆ?Ｉ?ｃ置置＾??Ｍｍｎ論｜｜鼸，雙’脚麵麵．??图１－６?ＦＤＳ工艺过程??４??
?厦门理工学院硕士学位论文???：＾一＊ｉｒ?＿?＾??Ｗ滅李ｌｉ＾痛??，?料方ｙ?ｆｅ邏」？?ｍ２??图１－２铝点焊工艺过程?图１－３激光焊接工艺??１．２．１．２机械连接??相对焊接，机械连接可归属于冷连接工艺，常见的包括：自冲铆连接、无铆钉铆接、??热熔自丝铆接和螺栓连接４种。??自冲铆接是通过铆钉在板材底面形成互锁结构的冷成型工艺［２３〗。如图１－４所示，自??冲铆接有夹紧、刺穿、扩张、成型这四步工艺过程。自冲铆接具有适用范围广、接头机??械强度高和保护表面涂层完好等优点，但铆钌成本较高，几乎不适用于低塑性、低延展??性板材的连接。在车身板材零部件之间，自冲铆接应用较多。??非铆接连接是通过模具在板与板之间实现镶嵌与互锁的一种连接技术。如图１－５所??示，包括板材制备、冲压成形、板材塑性成形、接头保压、模具出料等流程［２４］。无铆连??接成本较低，但接头强度相对较低，在车身上几乎只能应用于一些非承载部位，如行李??箱盖、包裹架等。??辱，ｆ辱署畲畲零??图１－４自冲铆接工艺过程?图１－５无铆连接工艺过程图??流钻螺钉，是通过高速旋转的螺钉在板材上钻出紧密螺纹的工艺。如图１－６所示，??流程顺序如下：旋转加热、穿透、通孔、攻螺纹、拧螺纹、紧固。ＦＤＳ可实现板件与封??闭型材件的连接，连接范围广，拆卸方便。不足之处是成本较高，强度支撑不足，连接??完成后材料正反面均有较大凸起。??：ｆ?Ｉ?ｃ置置＾??Ｍｍｎ論｜｜鼸，雙’脚麵麵．??图１－６?ＦＤＳ工艺过程??４??
本文编号：3070198
【文章来源】：厦门理工学院福建省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１高强度钢延伸率与拉伸强度??１．２．１．２铝合金??
?厦门理工学院硕士学位论文???：＾一＊ｉｒ?＿?＾??Ｗ滅李ｌｉ＾痛??，?料方ｙ?ｆｅ邏」？?ｍ２??图１－２铝点焊工艺过程?图１－３激光焊接工艺??１．２．１．２机械连接??相对焊接，机械连接可归属于冷连接工艺，常见的包括：自冲铆连接、无铆钉铆接、??热熔自丝铆接和螺栓连接４种。??自冲铆接是通过铆钉在板材底面形成互锁结构的冷成型工艺［２３〗。如图１－４所示，自??冲铆接有夹紧、刺穿、扩张、成型这四步工艺过程。自冲铆接具有适用范围广、接头机??械强度高和保护表面涂层完好等优点，但铆钌成本较高，几乎不适用于低塑性、低延展??性板材的连接。在车身板材零部件之间，自冲铆接应用较多。??非铆接连接是通过模具在板与板之间实现镶嵌与互锁的一种连接技术。如图１－５所??示，包括板材制备、冲压成形、板材塑性成形、接头保压、模具出料等流程［２４］。无铆连??接成本较低，但接头强度相对较低，在车身上几乎只能应用于一些非承载部位，如行李??箱盖、包裹架等。??辱，ｆ辱署畲畲零??图１－４自冲铆接工艺过程?图１－５无铆连接工艺过程图??流钻螺钉，是通过高速旋转的螺钉在板材上钻出紧密螺纹的工艺。如图１－６所示，??流程顺序如下：旋转加热、穿透、通孔、攻螺纹、拧螺纹、紧固。ＦＤＳ可实现板件与封??闭型材件的连接，连接范围广，拆卸方便。不足之处是成本较高，强度支撑不足，连接??完成后材料正反面均有较大凸起。??：ｆ?Ｉ?ｃ置置＾??Ｍｍｎ論｜｜鼸，雙’脚麵麵．??图１－６?ＦＤＳ工艺过程??４??
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