基于多稳态鼓包结构的车用可变形蒙皮设计

发布时间：2023-05-13 04:32

　　随着现在汽车产销量的不断攀升和环保节能的提倡,如何提升汽车行驶性能和燃油效率是亟待解决的关键问题。近年来发展的汽车变体技术,可以合理调整汽车行驶过程中的迎风面积和降低空气阻力系数,可以改善汽车燃油经济性、动力性和风噪性能。难点在于,如何设计精确变形控制功能的结构以适应汽车外形的变化需求。本文针对汽车车身蒙皮气动变形的应用需求,提出基于参数优化的鼓包阵列多稳态蒙皮结构,建立了考虑材料非线性和几何非线性的鼓包稳态跳跃分析模型进行有限元仿真计算,搭建原理性实验平台验证模型的准确性。以此为基础进行多稳态鼓包结构的静力学、动力学仿真分析,研究了阵列鼓包形式下的蒙皮变形特性。主要研究工作包括:(1)提出了具有特定力学特性的双稳态鼓包结构设计方法,建立了基于Mooney-Rivlin超弹性材料本构的非线性薄壁鼓包双稳态跳跃分析模型,数值模拟其跳跃过程及关键影响因素,研究了环向截面尺寸和位置对跳跃阈值力、稳态点位置、稳态个数和零刚度区域的关系,得到了基于尺寸优化的稳态静力学性质调控方法,实验验证了所建立的分析模型有效性。(2)基于板壳振动理论和鼓包稳态跳跃分析模型研究了双稳态鼓包结构的动力学性质,分析...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 多稳态结构及应用
    1.2 多稳态结构的研究现状
        1.2.1 多稳态梁结构研究现状
        1.2.2 多稳态板壳结构研究现状
    1.3 本文主要研究内容
2 基于结构参数优化的多稳态鼓包结构跳跃特性研究
    2.1 板壳几何非线性有限元模型
    2.2 超弹性材料本构模型
    2.3 鼓包有限元分析模型及相关实验验证
        2.3.1 有限元分析模型
        2.3.2 实验验证
    2.4 整体结构参数对多稳态力学特性影响
    2.5 环向截面结构参数对多稳态力学特性影响
    2.6 多稳态鼓包跳跃特性调制方法
    2.7 本章小结
3 基于参数优化的双稳态鼓包结构动力学特性研究
    3.1 概述
    3.2 鼓包动力学理论
    3.3 多稳态板壳结构的动力学响应的有限元分析
        3.3.1 材料本构的简化
        3.3.2 双稳态鼓包的振动响应
        3.3.3 三稳态鼓包的振动响应
        3.3.4 结构参数对鼓包自振频率的影响
    3.4 本章小结
4 多稳态阵列板壳结构的研究与分析
    4.1 概述
    4.2 阵列结构变形特性关键因素分析
        4.2.1 鼓包排布方式对蒙皮变形特性的影响
        4.2.2 鼓包稳态跳跃顺序对蒙皮变形特性的影响
        4.2.3 边界形状对蒙皮变形特性的影响
    4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3815310