加强柱形壳体在风型载荷作用下的屈曲特性

本文研究了加强柱形壳体在风型载荷作用下的静力屈曲特性。由于前屈曲薄膜应力状态是非均匀的应力场，因而使问题求解的难度增加。本文应用能量近似法，求解带环肋加筋的柱形壳体的整体稳定性。

连续碳纤增强B柱加强板结构设计与铺覆仿真

针对连续纤维复合材料成型过程中在大曲率位置易导致纤维断裂、褶皱、撕裂等缺陷问题,本文基于连续纤维复合材料随模铺覆仿真方法,理论分析了铺覆起点、初始取向对铺覆效果的影响规律。以减少纤维成型缺陷为目标,开展了连续碳纤维增强复合材料B柱加强板的结构优化和铺覆优化设计,确定了面向热压成型工艺的B柱加强板几何结构和预浸料铺覆方式。通过分块铺覆优化,使0°、90°、45°、-45°的铺层不合格占比分别由45.18%、52.83%、72.21%、71.78%降至2.47%、3.45%、5.31%、4.77%,有效提高了连续碳纤维的随模铺覆性。基于优化的铺覆设计,成功试制出满足性能要求的B柱加强板。

某微型电动车侧碰条件下的B柱轻量化研究

B柱加强板作为B柱最主要的支撑结构,在侧碰中起到关键的作用,在满足侧碰安全性能的前提下进行轻量化研究具有重要意义。根据GB 20071—2006《汽车侧面碰撞的乘员保护》试验要求,利用HyperWorks建立有限元模型,基于Crachfem失效模式进行仿真分析,依托成形性分析,对焊缝位置进行优化,对比B柱轻量化前后侵入量和侵入速度的变化情况,并通过试验验证。结果表明:侧碰过程中,侵入量最大的位置位于B柱的R+400 mm的位置,此处为人体的胸部肋骨区域。通过激光拼焊的方式把B柱加强板的材料由DP780改为DP780+B1500HS,不仅侧碰安全性能得到提高,而且实现轻量化减重13.2%。

碳纤维复合材料汽车B柱加强板的优化与性能分析

通过建立B柱总成的有限元仿真模型,在等刚度原则下,对碳纤维复合材料B柱加强版进行自由尺寸优化、尺寸优化、铺层角度优化设计,并对B柱总成进行三点弯曲有限元仿真,获取优化后模型的最大位移及最大强度.通过真空导入成型工艺制作B柱加强板样件,并对碳纤维复合材料B柱总成进行三点弯曲试验,校核总成的强度指标.最后基于2018版C-NCAP标准分析整车侧面碰撞性能.通过对比刚度、弯曲性能、侧面碰撞侵入量、侧面碰撞侵入速度、侧面碰撞加速度,优化设计后的碳纤维复合材料B柱加强板可在保证刚度、强度及侧面碰撞性能的前提下替代原钢制B柱加强板,并使B柱加强板减重1.376 kg,减重比达到76.4%.

考虑侧碰的汽车B柱加强板材料性能梯度优化

为减轻汽车B柱的重量、提高B柱的侧面抗撞性及简化B柱的加工工艺,提出利用高强度钢板热成形技术生成变屈服强度的单一厚度B柱加强板对原车进行改进的措施。为了使热成形B柱的材料梯度分布趋于合理,利用有限元数值模拟对其进行了优化设计。以某轿车为例,基于响应面数值优化方法,采用部件碰撞仿真分析,对热成形B柱加强板的材料性能梯度分布进行了优化。对最终的优化结果进行了整车侧碰仿真,并与原车进行了对比。结果表明,优化后的热成形变梯度B柱使车身减重0.773 kg的同时较好地满足侧面碰撞的要求。

汽车B柱加强板成型性模拟分析及优化

针对DP600型汽车B柱加强板进行了工艺分析及拉延模面设计,并基于数据模拟软件对成型过程的模拟分析,对汽车B柱加强板进行了产品结构改进和工艺设计。利用仿真结果预测了产品设计的可行性,提出并验证了设计修改方案,模拟结果与试验结果吻合。

超高强度钢车身B柱加强板热成形工艺参数多目标优化

对超高强度钢车身B柱加强板热成形中的冲压速度、压边力、摩擦因数、板料初始温度及工具初始温度进行了工艺参数正交分析,并运用模糊数学中的综合评判法,对成形后的最大减薄率和危险点的主应变均值两个目标值进行了综合。通过综合指标的极差分析,确定冲压速度、压边力与摩擦因数组合、板料初始温度及工具初始温度对综合评分的影响程度,分析得出最优的车身B柱加强板热成形工艺参数组合方案。

汽车B柱加强板的冲压工艺数值模拟及分析

以某汽车B柱加强板为例,考虑零件的材料及结构特点,合理地确定了它的工艺方案。采用Autoform4.5软件进行了冲压方向的确定,设计了压料面和拉延筋。同时完成工艺补充及拉延成形过程的数值模拟。根据模拟结果预测板料成形过程中拉裂、减薄、起皱等缺陷。分析了引起缺陷的原因,提出了合理的拉延成形工艺参数。结果能为实际生产提供参考和依据。

基于分块压边圈的汽车后柱加强板回弹控制

介绍了用Dynaform软件对汽车后柱加强板在整体压边圈和分块压边圈的2种方式进行成形回弹模拟。模拟结果表明,采用分块压边圈成形方式不仅能减小零件的起皱和开裂,使零件变形更均匀,还能显著减小零件的回弹,提高零件的整体成形质量。

汽车B柱加强板落料工艺的改进

通过对某车型B柱加强板落料工艺的改进,提高了冲压件的材料利用率,通过气缸驱动推出机构将毛坯从落料模上推出到开卷落料线的输送皮带上,提高了生产效率,可为不对称形状落料毛坯的冲压生产提供参考。

潜艇耐压艇体纵筋加强锥——柱结合壳结构行为的分析

为考察"纵筋加强锥—柱结合壳"的力学行为,设计了"纵筋加强锥—柱结合壳"作为计算模型,运用有限元方法分析了该模型凸/凹结合部母线方向和圆周方向应力分布。纵筋在纵向和环向均破坏了结构的连续性,在环向还破坏了结构的轴对称性,在纵筋端部(纵向)和纵筋与纵筋之间(环向)的壳板上产生了应力突变和很多应力集中点;此外,在锥—柱结合部增加了许多纵向焊缝,锥—柱结合部应力环境十分恶劣。这种结构形式增大了艇体出现疲劳破坏的危险性。在采用高强度钢(屈强比接近1)的大潜深潜艇的锥—柱结合部不能采用"纵筋加强"结构形式。

基于AutoForm软件的汽车B柱加强板成形性及回弹分析

以某车型的B柱加强板为例,介绍了应用AutoForm软件对该板件进行全工序分析的设置方法以及回弹分析的设置方法。通过模拟,可以判断B柱加强板的成形性好坏及回弹趋势,从而采取措施改善成形性,以获得合格的零件,证明了AutoForm软件模拟在汽车覆盖件的模具开发过程中具有实用性。

基于数值分析的汽车A柱加强板模具型面改进

汽车覆盖件A柱加强板要求产品外观洁净光滑,无起皱无裂痕,并且尺寸精度高便于焊接,以及具备合格的刚度。由于实际冲压中受力情况复杂,加之A柱加强板的形状比较复杂,以及高强度钢板的采用导致实际生产中容易产生拉裂、起皱或者回弹及拉毛等质量问题。为彻底解决此类质量问题并降低试模生产带来的模具生产时间成本,提高模具生产效率与质量,决定采用硬化模型引入有限元数值分析结合实际验证对产品试制生产过程进行分析,再采取针对性的解决方法对成型模具型面进行改进,解决内加强板生产出现的拉裂、起皱以及回弹等质量问题,提高覆盖件生产的质量与效率。结果证实数值分析方法在模具制造中准确有效。

汽车左前柱加强板冲压成形数值模拟及工艺优化

以某汽车左前柱加强板为研究对象,根据其结构特征,设计出落料→拉伸成形-→修边冲孔侧修边一→翻边整形-→冲孔侧冲孔修边5工序冲压工艺。在初步设计压边力、拉伸筋、工艺补充等参数基础.上,运用Autoform有限元分析软件对其进行模拟分析,根据模拟.结果的减薄率分布图、起皱准则、拉伸材料流入量和成形极限图确定了压边力大小为.650kN,并调整工艺补充面,将拉伸筋设计为环绕制件边界分段布置,且拉伸筋的尺寸不同。最后运用优化后的工艺参数,指导试生产,得到合格的制件。

柱翼缘和腹板加强方法研究

在梁柱端板螺栓连接部位柱翼缘要加强,建议用增大螺栓垫板、垫板与柱翼缘焊接的方法,给出垫板厚度的计算公式。有限元计算表明设计的螺栓垫板可以很好地消除螺栓周围柱翼缘的冲切变形,可以达到CECS102中的加厚节点区柱翼缘的效果。针对节点域抗剪刚度较低的问题,设计了柱腹板Morris加劲肋,有限元计算表明,Morris加劲肋不仅能够同斜向对角加劲肋一样,大幅度减小节点域剪切变形,提高节点转动刚度,还能够有效延缓节点域腹板的屈服,并且不影响螺栓的排列。

螺栓端板连接中柱翼缘和腹板加强方法

为加强梁柱端板螺栓连接部位的柱翼缘和柱腹板,采用有限元法对梁柱端板螺栓连接部位进行了细致分析,提出了柱翼缘贴板,贴板与柱翼缘焊接的方法,给出了贴板厚度的计算公式;且贴板可以很好的消除螺栓周围柱翼缘的弯曲冲切变形,达到与加厚节点区柱翼缘同样的效果.设计了柱腹板"Morris"加劲肋能够同斜向对角加劲肋一样,大幅度减小节点域剪切变形,且不影响螺栓的排列.柱翼缘加贴板可以取代加厚节点区柱翼缘,节点域柱腹板可采用"Morris"加劲肋加强.

钢加强环钢管混凝土梁柱节点试验研究

钢管混凝土柱结构在高层建筑中应用越来越广泛,其节点的形式也多种多样。介绍了4个钢加强环钢管混凝土柱节点的模型试验,其中边节点1个,中间节点3个,详细介绍了试验方案的设计、试件的制作、加荷方式、试件的裂缝发展情况及破坏形态等试验结果,了解节点的承载能力和传力机理,主要的试验结果为柱节点的设计提供了依据。

基于数值模拟的B柱加强板成形工艺优化

在对使用拼焊板拉深成形的汽车B柱加强板进行数值模拟的基础上,采用BP神经网络建立工艺参数与成形质量之间的非线性映射关系,通过多目标遗传算法NSGA-II获得最优成形工艺参数.研究结果表明:神经网络结合多目标遗传算法可以获得最优成形工艺参数,可较好地解决B柱加强板的成形问题.

B柱加强板成形的有限元模拟

利用世界主流专用软件Dynaform对某汽车的B柱加强板进行几何模型的检查和修补、冲压方向确定、压料面设计、工艺补充面设计、坯料展开尺寸确定、拉深筋设置及拉深成形过程的数值模拟。根据模拟结果调整工艺参数,消除零件成形中的质量缺陷,提高了成形工艺可靠性,对B柱加强板拉深成形的工艺确定和模具设计提供了依据,并通过了实际生产的验证。

汽车B柱加强板的热冲压成形工艺及性能研究

选取国内某车企车型B柱加强板作为研究对象,考察国产材料所制得的B柱加强板的零部件化学成分、力学性能、硬度、金相、脱碳层厚度、残余应力以及尺寸等是否满足要求;分析结果表明,在不影响原设计生产工艺的情况下,得到的热成形零部件的显微硬度可达460 HV10,屈服强度达1 100 MPa,抗拉强度达到1 500 MPa,且与进口材料所得零部件性能相近,均满足设计要求;尺寸性能以及残余应力分布基本满足要求,切换后对工程化基本没有影响,可实现国产化热成形材料代替进口材料。