汽車碰撞拓撲優(yōu)化及力流分析

1 緒論
1.1 概述
1.2 汽車結構的發(fā)展及現(xiàn)狀
1.2.1 車身結構的承栽形式
1.2.2 骨架式車身研究進展
1.3 碰撞拓撲優(yōu)化研究現(xiàn)狀
1.3.1 車身結構拓撲優(yōu)化研究現(xiàn)狀
1.3.2 碰撞安全性拓撲優(yōu)化研究現(xiàn)狀
1.4 結構力流分析研究現(xiàn)狀
1.5 本書的內容及安排
1.6 總體研究方案的確定
2 面向碰撞問題的汽車零部件拓撲優(yōu)化方法
2.1 基于HCA法的保險杠結構拓撲優(yōu)化
2.1.1 HCA法的理論基礎
2.1.2 仿真求解及優(yōu)化過程
2.1.3 優(yōu)化結果分析
2.2 基于ESL法的保險杠結構拓撲優(yōu)化
2.2.1 ESL法的理論基礎
2.2.2 仿真求解及優(yōu)化過程
2.2.3 優(yōu)化結果分析
2.3 基于BESO法的前縱梁結構拓撲優(yōu)化
2.3.1 BESO法的理論基礎
2.3.2 仿真求解及優(yōu)化過程
2.3.3 優(yōu)化結果分析
2.4 本章小結
3 基于拓撲優(yōu)化的車身結構設計方法
3.1 車身結構的拓撲優(yōu)化模型
3.1.1 拓撲空間的建立
3.1.2 車身結構拓撲優(yōu)化的數(shù)學模型
3.1.3 基于等效靜態(tài)載荷的拓撲優(yōu)化求解
3.1.4 基于拓撲優(yōu)化的車身結構建立流程
3.2 載荷工況的描述
3.2.1 車身載荷及材料
3.2.2 靜態(tài)工況的設置
3.2.3 碰撞工況的設置
3.3 靜態(tài)工況拓撲優(yōu)化結果分析
3.3.1 單一靜態(tài)工況拓撲優(yōu)化
3.3.2 靜態(tài)工況綜合拓撲優(yōu)化
3.4 碰撞工況拓撲優(yōu)化結果分析
3.4.1 不同邊界條件對碰撞工況拓撲優(yōu)化結果影響
3.4.2 不同優(yōu)化時刻對碰撞工況拓撲優(yōu)化結果的影響
3.4.3 碰撞工況綜合拓撲優(yōu)化結果分析
3.5 骨架式車身結構的建立
3.6 本章小結
4 骨架式車身結構靜態(tài)工況力流仿真分析方法
4.1 車身骨架的構成元素
4.2 靜態(tài)工況力流分析基本原理
4.2.1 梁單元理論模型
4.2.2 桿件傳力基本理論
4.2.3 接頭傳力基本理論
4.2.4 靜態(tài)工況力流分析基本流程
4.3 靜態(tài)工況力流分析模型準確性研究
4.3.1 分析模型及加載工況
4.3.2 不同分析模型的結果對比
4.4 骨架式車身結構靜態(tài)工況力流分析
4.4.1 載荷工況描述
4.4.2 應力分布對比
4.4.3 內力成分分析
4.4.4 應力成分分析
4.4.5 力流特性分析
4.5 本章小結
5 骨架式車身結構碰撞工況力流仿真分析方法
5.1 碰撞工況力流分析基本原理
5.1.1 考慮幾何非線性的力流分析模型建立方法
5.1.2 考慮材料非線性的力流分析模型建立方法
5.1.3 碰撞工況力流分析的基本流程
5.2 碰撞工況力流分析模型準確性研究
5.2.1 載荷工況的描述
5.2.2 軸向壓潰特性研究
5.2.3 彎曲變形特性研究
5.3 骨架式車身結構正碰工況力流分析
5.3.1 力流分析模型建立
5.3.2 碰撞仿真結果分析
5.3.3 力流分析結果討論
5.4 本章小結
6 骨架式車身結構力流試驗及改進方法
6.1 力流試驗基本原理
6.1.1 桿件應力成分計算公式
6.1.2 桿件內力成分計算公式
6.2 力流試驗方案擬定
6.2.1 試驗臺架的搭建
6.2.2 試驗測點的擬定
6.2.3 測量方案的擬定
6.3 力流試驗基本步驟
6.3.1 試驗準備工作
6.3.2 應變片的貼片及接線
6.3.3 試驗分級加載和數(shù)據(jù)記錄
6.4 力流試驗結果分析
6.4.1 試驗結果可信性分析
6.4.2 骨架式車身結構應力成分分析
6.4.3 骨架式車身結構內力成分分析
6.5 基于力流分析的骨架式車身結構優(yōu)化
6.5.1 車身結構的優(yōu)化方案
6.5.2 優(yōu)化前后車身結構的力流分析對比
6.5.3 優(yōu)化前后骨架式車身結構的力學性能評價
6.6 本章小結
參考文獻
附錄A 側碰工況不同簡化方案的變形時序圖
附錄B 車身骨架的桿件長度及截面類型