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铝合金汽车前碰撞横梁的轻量化设计与碰撞性能分析 被引量：32
1
作者 王冠 周佳 +4 位作者 刘志文 李落星 刘波 李晓青 刘扬胜 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期90-98,共9页
基于显式动力学有限元分析软件,以混合细胞自动机(HCA)作为优化计算模型,对铝合金前碰撞横梁的结构进行优化设计。针对拓扑优化结果,采用模拟退火法优化横梁壁厚尺寸,获得薄壁、中空且带有加强筋结构的铝合金前碰撞横梁设计方案。以606... 基于显式动力学有限元分析软件,以混合细胞自动机(HCA)作为优化计算模型,对铝合金前碰撞横梁的结构进行优化设计。针对拓扑优化结果,采用模拟退火法优化横梁壁厚尺寸,获得薄壁、中空且带有加强筋结构的铝合金前碰撞横梁设计方案。以6061铝合金前碰撞横梁替代某车型原钢质横梁,通过台车碰撞进行仿真模拟与实验验证。结果表明:铝合金前碰撞横梁比原钢质前碰撞横梁质量减轻了25%,且具有较高的抗弯曲强度,低速碰撞下,铝合金前碰撞横梁较原钢质件系统吸能提高了45.6%。 展开更多
关键词 铝合金 碰撞横梁 混合细胞自动机 吸能性能 拓扑优化
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6061铝合金汽车保险杠横梁的碰撞性能 被引量：24
2
作者 万银辉 王冠 +2 位作者 刘志文 周佳 李落星 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期67-71,共5页
基于有限元分析软件LS-DYNA对设计的一种薄壁、中空且带加强筋的铝合金保险杠横梁的摆锤和台车试验进行了有限元模拟;并进行相关试验,与钢制横梁的碰撞性能进行对比。结果表明:在20km·h-1低速碰撞条件下台车有限元模拟与实际试验... 基于有限元分析软件LS-DYNA对设计的一种薄壁、中空且带加强筋的铝合金保险杠横梁的摆锤和台车试验进行了有限元模拟;并进行相关试验,与钢制横梁的碰撞性能进行对比。结果表明:在20km·h-1低速碰撞条件下台车有限元模拟与实际试验结果吻合较好;铝合金横梁较原钢制横梁有更好的刚度和吸能性能;在相同的碰撞试验条件下,钢制横梁的吸能性有限,而铝合金横梁能够在较大的速度范围内保持较高的吸能性能。 展开更多
关键词 铝合金 保险杠横梁 碰撞 吸能性能
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铝型材防撞梁的碰撞断裂失效表征 被引量：22
3
作者 赖兴华 王磊 +2 位作者 李洁 姜亚洲 夏勇 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期504-510,共7页
作为汽车轻量化的重要材料,铝合金的脆性断裂问题不可忽视。该文以某汽车铝型材防撞梁为研究对象,开展了铝合金静态和动态拉伸、静态剪切、静态缺口、静态拉剪以及穿孔等力学性能试验,获取了铝合金材料在不同应变率下拉伸应力状态的力... 作为汽车轻量化的重要材料,铝合金的脆性断裂问题不可忽视。该文以某汽车铝型材防撞梁为研究对象,开展了铝合金静态和动态拉伸、静态剪切、静态缺口、静态拉剪以及穿孔等力学性能试验,获取了铝合金材料在不同应变率下拉伸应力状态的力学特性,以及准静态拉压剪等不同应力状态下的力学属性数据,使用Swift-Hockett-Sherby本构描述铝合金材料应变硬化特性,基于LS-DYNA有限元法模拟对标拉压剪等不同应力状态试验,获得不同应力状态试验的失效单元的应力三轴度和Lode角信息,标定了铝合金材料的修正的Mohr-Coulomb(MMC)断裂准则。通过铝型材动态三点弯结构试验和模拟,验证了MMC断裂模型对于表征铝合金材料在不同应力状态下断裂失效的有效性。 展开更多
关键词 铝合金 力学性能 修正的Mohr-Coulomb(MMC) 断裂 防撞梁
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铝合金汽车前防撞梁焊接过程的数值仿真与顺序优化 被引量：15
4
作者 郭鹏程 曹淑芬 +1 位作者 易杰 李落星 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期915-921,共7页
基于非线性弹塑性有限元方法,对6061-T6铝合金薄壁结构的汽车前防撞梁双脉冲MIG焊接过程温度场和应力应变场进行模拟分析。为提高模拟精度,采用双椭球热源模型描述移动的MIG焊接热源,并运用生死单元技术模拟焊丝的填充过程。结果表明,... 基于非线性弹塑性有限元方法,对6061-T6铝合金薄壁结构的汽车前防撞梁双脉冲MIG焊接过程温度场和应力应变场进行模拟分析。为提高模拟精度,采用双椭球热源模型描述移动的MIG焊接热源,并运用生死单元技术模拟焊丝的填充过程。结果表明,防撞梁焊后残余应力主要集中在吸能盒和横梁的焊缝附近,其最大值为273MPa,焊接变形主要表现为横梁两端吸能盒间距增加约2.05mm。通过4种不同焊接顺序下防撞梁焊后残余应力分布和变形的对比分析,发现先依次焊接两个吸能盒沿防撞梁长度方向的焊缝,再焊接另一反向其余焊缝的焊接顺序效果最优,该方案在满足装配要求的情况下可有效降低残余应力。 展开更多
关键词 铝合金焊接防撞梁 数值模拟 焊接应力 焊接变形 焊接顺序
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保险杠安全性能仿真分析与试验研究 被引量：15
5
作者 徐中明 徐小飞 +2 位作者 张志飞 万鑫铭 赵清江 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期293-297,共5页
针对某乘用车原钢制保险杠低速碰撞变形大的问题和汽车轻量化设计的需求,新开发了铝合金保险杠。分别建立了原钢制保险杠和新开发的铝合金保险杠的有限元模型,对其进行了三点静压仿真,并进行了试验验证。结果表明,铝合金保险杠强度性能... 针对某乘用车原钢制保险杠低速碰撞变形大的问题和汽车轻量化设计的需求,新开发了铝合金保险杠。分别建立了原钢制保险杠和新开发的铝合金保险杠的有限元模型,对其进行了三点静压仿真,并进行了试验验证。结果表明,铝合金保险杠强度性能优于原钢制保险杠。通过台车碰撞仿真和试验,分析了两款保险杠的耐撞性,相同工况下铝合金保险杠防撞梁的变形量和台车减速度值均小于钢制保险杠,其耐撞性优于原钢制保险杠。 展开更多
关键词 轻量化 铝合金保险杠 三点静压试验 台车试验 耐撞性
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6×××系铝合金汽车防撞梁高速碰撞分析 被引量：4
6
作者 李妨 夏德伟 +2 位作者 王文静 徐志强 张西超 《铝加工》 CAS 2018年第6期45-50,共6页
以某车型前防撞梁为研究对象,利用仿真软件对其在高速正面碰撞下的工况进行模拟,从仿真结果中对模型的能量变化及质量变化得出模型建立的正确性与可靠性。通过分析部件的吸能、变形特性及截面力时间历程曲线,得出该防撞梁系统可达到汽... 以某车型前防撞梁为研究对象,利用仿真软件对其在高速正面碰撞下的工况进行模拟,从仿真结果中对模型的能量变化及质量变化得出模型建立的正确性与可靠性。通过分析部件的吸能、变形特性及截面力时间历程曲线,得出该防撞梁系统可达到汽车零部件设计中轻量化、安全性标准,对今后铝制防撞梁的结构设计具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 6×××系铝合金 前防撞梁 高速碰撞 仿真分析
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某铝合金前防撞梁端板与吸能盒装配公差设计
7
作者 肖荣光 《新技术新工艺》 2021年第2期46-49,共4页
新型7系铝合金前防撞梁端板与吸能盒连接结构,提升连接强度及稳定性的同时,带来了装配间隙对焊缝质量影响的问题。旨在研究插接结构的铝合金前防撞梁端板与吸能盒装配公差设计,探讨如何制定名义尺寸及设计公差以获得满足焊接工艺要求的... 新型7系铝合金前防撞梁端板与吸能盒连接结构,提升连接强度及稳定性的同时,带来了装配间隙对焊缝质量影响的问题。旨在研究插接结构的铝合金前防撞梁端板与吸能盒装配公差设计,探讨如何制定名义尺寸及设计公差以获得满足焊接工艺要求的装配间隙。通过运用计算机辅助公差设计(CAT)技术,对依靠经验获得的零件制造公差进行分析,仿真结果输出装配公差贡献因子及贡献率,以此为依据制定零件合理的精度提升方案。依照方案对原有零件制造公差通过工艺手段进行加严,再次通过仿真分析获得优化后的装配间隙公差范围。修改吸能盒宽度名义尺寸,使得装配间隙的名义值覆盖公差值,达到实际装配既保证间隙公差符合目标范围又不产生装配干涉的效果。通过运用CAT技术,解决了插接结构的铝合金前防撞梁端板与吸能盒装配,几何公差、尺寸公差和定位公差非线性叠加的问题,最终零件设计公差满足装配公差要求。 展开更多
关键词 铝合金 前防撞梁 装配公差 公差设计 名义尺寸 精度提升
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低速碰撞下铝制与钢制保险杠系统仿真分析 被引量：1
8
作者 徐志强 夏德伟 +1 位作者 王文静 胡智典 《铝加工》 CAS 2017年第6期59-64,共6页
以某一实际轿车的前保险杠系统为例,应用Abaqus软件分别对钢制保险杠系统和铝制保险杠系统进行了正面低速碰撞仿真分析,得到了两种材料的仿真结果,包括碰撞过程中系统的位移、撞击力随时间的变化以及能量的转化和耐撞指数。通过对两种... 以某一实际轿车的前保险杠系统为例,应用Abaqus软件分别对钢制保险杠系统和铝制保险杠系统进行了正面低速碰撞仿真分析,得到了两种材料的仿真结果,包括碰撞过程中系统的位移、撞击力随时间的变化以及能量的转化和耐撞指数。通过对两种材料结果的比较,能够得出铝制保险杠系统在实现了轻量化的同时,也满足了安全性,这为汽车的轻量化提供一定的参考。 展开更多
关键词 铝制保险杠系统 ABAQUS 正面碰撞 轻量化
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