梯度强度热成形零件抗撞性能的仿真与优化.pdf

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1、汽车工程2016年(第38卷)第6期AutomotiveEn西neering2016(v01．38)No．62016110梯度强度热成形零件抗撞性能的仿真与优化盈亮1”，余洋2，张富博2，赵曦2，胡平1’2(1．工业装备结构分析国家重点实验室，大连116024；2．大连理工大学汽车工程学院，大连116024)珠[摘要]采用动态显式有限元算法，以碰撞冲击过程中B柱的吸能量和最大侵入量为评价指标，研究了梯度强度热成形零件在车身侧撞过程中的抗撞性能。分析了梯度强度排布对侧撞抗撞性能的影响，并与均匀强度的B柱进行对比

2、；同时，基于响应面和试验设计方法建立了典型梯度强度热成形B柱的侧撞抗撞性能预测模型，并在此基础上对梯度强度B柱复合结构进行了多目标优化。结果表明：梯度强度排布方式对车身B柱的抗撞性能影响显著，具有最佳排布的梯度强度B柱的抗撞性能明显优于均一强度的B柱，多目标优化可进一步提高梯度强度热成形车身侧围结构的综合抗撞性能。关键词：热成形；梯度强度材料；侧撞；响应面模型；多目标优化SimulationandOptimizationoftheCrashworthinessofGradientStren殍hHot—form

3、ingComponentsYingLian91”，YuYan92，ZhangFub02，1．＆n把研如60mto可∥＆兀肥￡啪M№蜘括扣r，，矗w￡砌22．sckozo，A耐oM￡妇￡n∥w矾增，D。池n‰觇m毋D，ZhaoXi2&HuPin91'2叻u咖，聊眦，DnZ缸n116024；死c^∞如∥，DⅡZi。n116024[Abstract]Byusingdynamicexplicit6niteelementmethod，withtheenergyabsorbedandthemaximumin-tmsion

4、ofBpiIIarincrashprocessaseValuationindicators，thecrashworthinessofgradientsn’engthhotfbnningcom—ponentsduringthesideimpactofVehiclebodyisstudied，theefIbctsofgradientstrengtharrangementonthesideimpactcrashworthinessareanalyzedandcomparedwiththatofeVenstrengt

5、hBpillar．Inaddition，basedonre—sponsesuIfaceandthedesignofexperiment，apredictionmodelfbrthesideimpactcrashworthinessoftypicalgradi—entstrengthhotfomingBpillarisbuilt，andonthisbasis，amulti—objectiVeoptimizationisconductedonthecom—poundstmctureofgradientstreng

6、thhotfb瑚ingBpiUar．Theresultsshowthatthearrangementofgradientstrengthhassigni6cantefkctonthecmshworthinessperfbrnlanceofB—pillar，thecrashworthinesspeIfonnanceofgradientstren斟hBpiUarwithbest姗ngementisobviouslybetterthanthatofeven—streng出one，andmulti—objectiVe

7、optimi-zationcanfurtherenhancethecomprehensivecrashworthinessof铲adientstren昏hhotfomingsidewaUstmctureofvehiclebodv．Keywords：hotforming；gradientstrengthmaterial；sidecrash；respo啦esurfacemodel；mlllti-objec-日IJ吾tiVeoptilllization汽车的轻量化和安全性需求使高强度钢在汽车碰撞结构件中的应用越来越

8、普遍，已成为汽车行业的发展趋势。然而，高强度钢成形后再加工困难、与相邻零部件连接困难及碰撞过程中存在刚性大、吸能性较差等问题。为达到保证车身结构件整体刚度。国家科技支撑计划(2013BAG05肋1)、中国博士后科学基金(2014M561223)和中央高校基本科研业务费专项资金(DUTl4Rc(3)032)资助。原稿收到日期为2015年4月7日，修改稿收到日期为2叭5年7月16日。盈亮，等：梯度强度热