汽车碰撞拓扑优化及力流分析

汽车碰撞拓扑优化及力流分析,根据资料绘制整理而成。包含骨架式车身结构碰撞工况力流仿真分析方法、骨架式车身结构力流试验及改进方法。

汽车碰撞拓扑优化及力流分析

• 1 绪论
  • 1.1 概述
  • 1.2 汽车结构的发展及现状
    • 1.2.1 车身结构的承栽形式
    • 1.2.2 骨架式车身研究进展
  • 1.3 碰撞拓扑优化研究现状
    • 1.3.1 车身结构拓扑优化研究现状
    • 1.3.2 碰撞安全性拓扑优化研究现状
  • 1.4 结构力流分析研究现状
  • 1.5 本书的内容及安排
  • 1.6 总体研究方案的确定
• 2 面向碰撞问题的汽车零部件拓扑优化方法
  • 2.1 基于HCA法的保险杠结构拓扑优化
    • 2.1.1 HCA法的理论基础
    • 2.1.2 仿真求解及优化过程
    • 2.1.3 优化结果分析
  • 2.2 基于ESL法的保险杠结构拓扑优化
    • 2.2.1 ESL法的理论基础
    • 2.2.2 仿真求解及优化过程
    • 2.2.3 优化结果分析
  • 2.3 基于BESO法的前纵梁结构拓扑优化
    • 2.3.1 BESO法的理论基础
    • 2.3.2 仿真求解及优化过程
    • 2.3.3 优化结果分析
  • 2.4 本章小结
• 3 基于拓扑优化的车身结构设计方法
  • 3.1 车身结构的拓扑优化模型
    • 3.1.1 拓扑空间的建立
    • 3.1.2 车身结构拓扑优化的数学模型
    • 3.1.3 基于等效静态载荷的拓扑优化求解
    • 3.1.4 基于拓扑优化的车身结构建立流程
  • 3.2 载荷工况的描述
    • 3.2.1 车身载荷及材料
    • 3.2.2 静态工况的设置
    • 3.2.3 碰撞工况的设置
  • 3.3 静态工况拓扑优化结果分析
    • 3.3.1 单一静态工况拓扑优化
    • 3.3.2 静态工况综合拓扑优化
  • 3.4 碰撞工况拓扑优化结果分析
    • 3.4.1 不同边界条件对碰撞工况拓扑优化结果影响
    • 3.4.2 不同优化时刻对碰撞工况拓扑优化结果的影响
    • 3.4.3 碰撞工况综合拓扑优化结果分析
  • 3.5 骨架式车身结构的建立
  • 3.6 本章小结
• 4 骨架式车身结构静态工况力流仿真分析方法
  • 4.1 车身骨架的构成元素
  • 4.2 静态工况力流分析基本原理
    • 4.2.1 梁单元理论模型
    • 4.2.2 杆件传力基本理论
    • 4.2.3 接头传力基本理论
    • 4.2.4 静态工况力流分析基本流程
  • 4.3 静态工况力流分析模型准确性研究
    • 4.3.1 分析模型及加载工况
    • 4.3.2 不同分析模型的结果对比
  • 4.4 骨架式车身结构静态工况力流分析
    • 4.4.1 载荷工况描述
    • 4.4.2 应力分布对比
    • 4.4.3 内力成分分析
    • 4.4.4 应力成分分析
    • 4.4.5 力流特性分析
  • 4.5 本章小结
• 5 骨架式车身结构碰撞工况力流仿真分析方法
  • 5.1 碰撞工况力流分析基本原理
    • 5.1.1 考虑几何非线性的力流分析模型建立方法
    • 5.1.2 考虑材料非线性的力流分析模型建立方法
    • 5.1.3 碰撞工况力流分析的基本流程
  • 5.2 碰撞工况力流分析模型准确性研究
    • 5.2.1 载荷工况的描述
    • 5.2.2 轴向压溃特性研究
    • 5.2.3 弯曲变形特性研究
  • 5.3 骨架式车身结构正碰工况力流分析
    • 5.3.1 力流分析模型建立
    • 5.3.2 碰撞仿真结果分析
    • 5.3.3 力流分析结果讨论
  • 5.4 本章小结
• 6 骨架式车身结构力流试验及改进方法
  • 6.1 力流试验基本原理
    • 6.1.1 杆件应力成分计算公式
    • 6.1.2 杆件内力成分计算公式
  • 6.2 力流试验方案拟定
    • 6.2.1 试验台架的搭建
    • 6.2.2 试验测点的拟定
    • 6.2.3 测量方案的拟定
  • 6.3 力流试验基本步骤
    • 6.3.1 试验准备工作
    • 6.3.2 应变片的贴片及接线
    • 6.3.3 试验分级加载和数据记录
  • 6.4 力流试验结果分析
    • 6.4.1 试验结果可信性分析
    • 6.4.2 骨架式车身结构应力成分分析
    • 6.4.3 骨架式车身结构内力成分分析
  • 6.5 基于力流分析的骨架式车身结构优化
    • 6.5.1 车身结构的优化方案
    • 6.5.2 优化前后车身结构的力流分析对比
    • 6.5.3 优化前后骨架式车身结构的力学性能评价
  • 6.6 本章小结
• 参考文献
• 附录A 侧碰工况不同简化方案的变形时序图
• 附录B 车身骨架的杆件长度及截面类型