考慮沖壓成型的精細碰撞仿真及在安全性設(shè)計中的應(yīng)用研究.pdf

1、通過詳細的文獻閱讀和整理，本文總結(jié)了將沖壓成型效應(yīng)引入碰撞仿真的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，系統(tǒng)的闡述和討論了汽車結(jié)構(gòu)件的沖壓成型和碰撞的有限元理論，并從理論上解釋了沖壓效應(yīng)是如何對碰撞響應(yīng)產(chǎn)生影響的。研究了將沖壓效應(yīng)引入碰撞仿真的關(guān)鍵技術(shù)，特別對所使用的網(wǎng)格信息映射方法進行了詳盡的描述。
　　基于合理的理論模型，本文以帽型梁總成為例采用分離變量的方法研究了沖壓成型效應(yīng)對于碰撞仿真響應(yīng)的影響。這種方法的具體流程是：先對帽型梁進行沖壓成型仿真，

2、然后采用網(wǎng)格信息映射的方法分別將沖壓成型引起的板料厚度改變、等效塑性應(yīng)變以及延伸率變化引入到用于碰撞分析的帽型梁(網(wǎng)格與沖壓成型帽型梁模型網(wǎng)格不同)總成上，最后，對含有沖壓信息的帽型梁進行碰撞仿真，研究這些因素對于碰撞中潰縮模式、能量吸收和碰撞力的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明：1)考慮沖壓成型效應(yīng)的帽型梁總成的碰撞響應(yīng)與未考慮沖壓成型效應(yīng)的情況有明顯不同；2)不同的沖壓加載效應(yīng)也會顯著的影響碰撞響應(yīng)；3)有效塑形應(yīng)變的引入會使梁的剛度增強，而

3、經(jīng)過沖壓后梁厚度的分布不均會則導(dǎo)致剛度降低。
　　在得到了沖壓成型效應(yīng)會顯著的影響碰撞響應(yīng)這個結(jié)論以后，基于響應(yīng)面代理模型和NSGA-Ⅱ多目標(biāo)遺傳算法，本文提出了一種通過優(yōu)化沖壓工藝參數(shù)(壓邊力和潤滑系數(shù))將沖壓效應(yīng)加以利用的流程和方法。最后用這種方法對某款轎車的前縱梁總成進行了研究，以前縱梁的沖壓和碰撞綜合性能最優(yōu)為目標(biāo)對的沖壓工藝加以優(yōu)化。從仿真結(jié)果來看，前縱梁的沖壓及碰撞性能都有了一定程度的提高。
　　本文的研究為汽車