超短双层同步溃缩碰撞吸能结构构型设计及理论研究
发布时间：2021-10-10 07:14
对节能环保、提升乘用车空间利用率的有着重要意义的微型电动汽车安全性问题亟待迫切解决,本文结合传统车辆吸能结构的薄壁吸能结构研究现状,构型设计了一种适于微型电动车安装空间的超短溃缩行程的焊装式双层吸能结构,并在此基础上探索性地设计了一种轮毂电机驱动的微型电动汽车动力底盘结构。（1）针对现有汽车碰撞吸能结构研究主要集中在低速区段,为使其性能优化设计与C-NACP要求一致,对三种常见薄壁结构与材料,利用SolidWorks建模并导入LS-DYNA,以吸能效率和峰值应力作为评价指标,加载50 Km/h的初始速度,进行仿真分析,同时,采用正交试验法与全面试验结合的方法,对四个结构参数进行优化设计,研究结果表明:吸能结构的壁厚和长度是吸能特性的显著影响因素,铝合金材质的薄壁矩形结构的吸能效率最高,而峰值应力最低,最适合用作汽车吸能盒,最优的长度为180mm、壁厚为3mm。（2）构型设计了一种Q420与铝合金组合的焊装式双层可同步溃缩的薄壁矩形管状碰撞吸能结构,运用正交试验法编组仿真试验和显著性结构参数分析,并进一步采用最小二乘法推导出焊装式双层薄壁矩形管吸能效率与显著性结构参数理论方程,结果表明:...
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常见几种汽车类型
截止 2016 年底，中国汽车保有数量 2.9 亿辆[2]，利用率却极低。如图1.2 所示，依目前家用四座轿车为例，百分之九十以上情形只有一个司机开车，其他三座空余，造成了极大的能源浪费。因此，国内外各大汽车厂商，一直致力发展微型车辆，奔驰公司的 smartfortwo 系列已经在国内外上市，我国也有很多汽车制造商如众泰、力帆等，也在一直研发生产制造微型车辆，但是所设计生产制造的汽车，街道或者公路上，数量近几年呈指数递增，但是无法取得牌照。究其原因，其碰撞安全性能普遍不达标，威胁着个人生命安全，并造成巨大的经济损失，据不完全统计，每年近十亿的损失是交通事故流失的[3]。微型车辆与传统车辆相比较，空间上缩减一半，汽车的吸能结构所占据的空间必将减小过半，假使继续采用传统的车辆的吸能结构，显然无法满足耐撞安全性能需求的。因此，环保、节能空间利用率环保、节能空间利用率
图 1.3 一般吸能结构碰撞溃缩变形过程 1-1 可见，吸能结构轴向溃缩变形长度越长，瞬态载荷 越大变形过程中，能够吸收更多的能量，对提高车辆碰撞安全性就过长会引起薄壁管件的欧拉失稳，吸收的能量不增加反而降低时峰值应力会给驾乘人员带来刚性冲击较大[9]，都不利于人身文所研究的微型车辆与传统车辆相比较而言，吸能结构的溃缩撞响应时间短，都会在一定程度下减少碰撞过程中的能量吸收和加速度。因此，需要对传统的车辆现存的薄壁管件碰撞吸能步研究，进而才能设计出满足微型车辆碰撞安全性能的短溃。壁管件汽车碰撞吸能结构国内外研究现状管件作为车辆的碰撞缓冲减震的吸能结构，随着汽车工业的
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车吸能盒诱导槽结构多目标优化设计[J]. 刘中华,李雪松,曲天雷. 重庆理工大学学报(自然科学). 2017(10)
[2]汽车保险杠系统吸能盒结构参数对低速碰撞下吸能特性的影响[J]. 李超超,向建华,王慧敏. 西安交通大学学报. 2017(10)
[3]基于管件液压成形工艺的汽车吸能盒改进设计及成形分析[J]. 徐鸣涛,王丽娟,陈宗渝,程江洪. 机械强度. 2017(04)
[4]波纹管耐撞性的理论研究[J]. 张平,马建,那景新. 机械强度. 2015(04)
[5]波纹管耐撞性的多目标优化[J]. 张平,马建,那景新. 振动与冲击. 2015(15)
[6]双层分级吸能结构优化设计[J]. 董喜文,康国政,朱志武. 西华大学学报(自然科学版). 2014(06)
[7]非凸截面管与多胞方管轴向冲击能量吸收性能对比研究[J]. 刘书田,唐智亮,张宗华. 计算力学学报. 2013(04)
[8]反转螺旋型薄壁结构碰撞吸能特性的优化设计[J]. 周伶俐,赵希禄. 机械工程学报. 2013(11)
[9]薄壁碰撞吸能部件的可适应响应面法轻量优化分析[J]. 万长东. 机械设计与制造. 2011(11)
[10]薄壁非凸截面多胞管轴向冲击耐撞性研究[J]. 唐智亮,刘书田,张宗华. 固体力学学报. 2011(S1)
博士论文
[1]参数化薄壁构件模型的耐撞性分析与优化设计[D]. 谭丽辉.吉林大学 2014
[2]薄壁结构轴向冲击能量吸收性能分析与改进设计[D]. 唐智亮.大连理工大学 2012
[3]轻质吸能材料和结构的耐撞性分析与设计优化[D]. 张宗华.大连理工大学 2010
硕士论文
[1]轴向冲击载荷下薄壁开孔方管的变形和能量吸收研究[D]. 卢进帅.太原理工大学 2014
[2]基于冲压成型的汽车吸能盒碰撞吸能特性的仿真研究[D]. 董宗岐.哈尔滨工程大学 2013
[3]电动汽车碰撞安全性分析[D]. 葛云飞.山东理工大学 2013
[4]带波纹引导系薄壁管耐撞性仿真与优化的并行计算研究[D]. 孙海龙.北京工业大学 2012
[5]逐级吸能梁耐撞性优化与应用[D]. 崔崇桢.湖南大学 2010
本文编号：3427905
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常见几种汽车类型
截止 2016 年底，中国汽车保有数量 2.9 亿辆[2]，利用率却极低。如图1.2 所示，依目前家用四座轿车为例，百分之九十以上情形只有一个司机开车，其他三座空余，造成了极大的能源浪费。因此，国内外各大汽车厂商，一直致力发展微型车辆，奔驰公司的 smartfortwo 系列已经在国内外上市，我国也有很多汽车制造商如众泰、力帆等，也在一直研发生产制造微型车辆，但是所设计生产制造的汽车，街道或者公路上，数量近几年呈指数递增，但是无法取得牌照。究其原因，其碰撞安全性能普遍不达标，威胁着个人生命安全，并造成巨大的经济损失，据不完全统计，每年近十亿的损失是交通事故流失的[3]。微型车辆与传统车辆相比较，空间上缩减一半，汽车的吸能结构所占据的空间必将减小过半，假使继续采用传统的车辆的吸能结构，显然无法满足耐撞安全性能需求的。因此，环保、节能空间利用率环保、节能空间利用率
图 1.3 一般吸能结构碰撞溃缩变形过程 1-1 可见，吸能结构轴向溃缩变形长度越长，瞬态载荷 越大变形过程中，能够吸收更多的能量，对提高车辆碰撞安全性就过长会引起薄壁管件的欧拉失稳，吸收的能量不增加反而降低时峰值应力会给驾乘人员带来刚性冲击较大[9]，都不利于人身文所研究的微型车辆与传统车辆相比较而言，吸能结构的溃缩撞响应时间短，都会在一定程度下减少碰撞过程中的能量吸收和加速度。因此，需要对传统的车辆现存的薄壁管件碰撞吸能步研究，进而才能设计出满足微型车辆碰撞安全性能的短溃。壁管件汽车碰撞吸能结构国内外研究现状管件作为车辆的碰撞缓冲减震的吸能结构，随着汽车工业的
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车吸能盒诱导槽结构多目标优化设计[J]. 刘中华,李雪松,曲天雷. 重庆理工大学学报(自然科学). 2017(10)
[2]汽车保险杠系统吸能盒结构参数对低速碰撞下吸能特性的影响[J]. 李超超,向建华,王慧敏. 西安交通大学学报. 2017(10)
[3]基于管件液压成形工艺的汽车吸能盒改进设计及成形分析[J]. 徐鸣涛,王丽娟,陈宗渝,程江洪. 机械强度. 2017(04)
[4]波纹管耐撞性的理论研究[J]. 张平,马建,那景新. 机械强度. 2015(04)
[5]波纹管耐撞性的多目标优化[J]. 张平,马建,那景新. 振动与冲击. 2015(15)
[6]双层分级吸能结构优化设计[J]. 董喜文,康国政,朱志武. 西华大学学报(自然科学版). 2014(06)
[7]非凸截面管与多胞方管轴向冲击能量吸收性能对比研究[J]. 刘书田,唐智亮,张宗华. 计算力学学报. 2013(04)
[8]反转螺旋型薄壁结构碰撞吸能特性的优化设计[J]. 周伶俐,赵希禄. 机械工程学报. 2013(11)
[9]薄壁碰撞吸能部件的可适应响应面法轻量优化分析[J]. 万长东. 机械设计与制造. 2011(11)
[10]薄壁非凸截面多胞管轴向冲击耐撞性研究[J]. 唐智亮,刘书田,张宗华. 固体力学学报. 2011(S1)
博士论文
[1]参数化薄壁构件模型的耐撞性分析与优化设计[D]. 谭丽辉.吉林大学 2014
[2]薄壁结构轴向冲击能量吸收性能分析与改进设计[D]. 唐智亮.大连理工大学 2012
[3]轻质吸能材料和结构的耐撞性分析与设计优化[D]. 张宗华.大连理工大学 2010
硕士论文
[1]轴向冲击载荷下薄壁开孔方管的变形和能量吸收研究[D]. 卢进帅.太原理工大学 2014
[2]基于冲压成型的汽车吸能盒碰撞吸能特性的仿真研究[D]. 董宗岐.哈尔滨工程大学 2013
[3]电动汽车碰撞安全性分析[D]. 葛云飞.山东理工大学 2013
[4]带波纹引导系薄壁管耐撞性仿真与优化的并行计算研究[D]. 孙海龙.北京工业大学 2012
[5]逐级吸能梁耐撞性优化与应用[D]. 崔崇桢.湖南大学 2010
本文编号：3427905
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