微型客车正面碰撞特性建模及仿真研究

该文利用Pam—Crash对某微型客车及乘员约束系统进行了建模及仿真研究，全面研究了该微型客车的正面碰撞特性，包括结构耐撞性和乘员安全性。整个建模过程分三个阶段：白车身建模；整车建模；整车及乘员约束系统建模，每个阶段都参照相应的试验条件进行了仿真计算，所得计算结果与试验结果基本吻合，表明所建立的微型客车及乘员约束系统模型是可信的、采用的建模和计算方法是正确的。这些仿真方法可为企业改善汽车的碰撞安全性或开发新产品提供参考。     

基于韧性准则的金属板料冲压成形断裂模拟

该文基于Rice-Tracey韧性失效准则,探索金属板料冲压成形的断裂数值模拟方法。首先设计两种试验,并结合有限元分析结果确定双相钢板料的材料失效参数;然后,基于Abaqus软件的显式模块Explicit,编写采用Rice-Tracey韧性失效准则的用户自定义材料子程序VUMAT;最后对双相钢薄板深拉成形过程中的断裂行为进行数值模拟,并进行了试验验证。结果表明,数值模拟结果与试验结果吻合较好。可见,Rice-Tracey韧性准则可用于金属板料冲压成形的断裂预测。     

适合不同驾驶员群体眼椭圆统计方法

为能使设计师的设计结果保证大多数驾驶员具有良好视野性能,并能准确把握视野设计结果的适应度,美国汽车工程师协会(Society of Automotive Engineers,SAE)经过试验统计得出了眼椭圆。最近的研究表明,SAE眼椭圆需要改进其模型才能适合现代设计过程。此外,由于身高、习惯等因素的差异,不同的驾驶员群体眼睛位置具有不同的分布特点,应建立不同的眼椭圆。新眼椭圆的统计应考虑更多的因素和包括更多的设计变量。通过研究得知,驾驶员眼睛位置分布服从多维正态分布,其边缘分布为一维正态分布,眼椭圆参数可根据眼睛位置边缘分布数字特征计算。同时,驾驶员眼睛位置分布与驾驶员座椅高度、转向盘位置、驾驶员群体身高分布有关,新的眼椭圆统计过程应该考虑这些因素,从而建立更通用的统计学模型。     

焊接残余应力对桥壳疲劳寿命的影响研究

桥壳作为驱动桥的核心零部件,其疲劳寿命对驱动桥乃至整车安全性有决定性的影响,对于制造过程中使用焊接工艺的桥壳,焊接残余应力的影响不容忽略。以某商用车驱动桥桥壳为研究对象,在获得其焊接残余应力分布的基础上,分析焊接残余应力对桥壳在静态载荷和动态循环载荷工况下应力应变响应的影响。使用应变-寿命分析方法对桥壳在弯曲疲劳试验工况下的寿命进行预测,并与台架试验结果进行对比,结果表明考虑焊接残余应力时,疲劳寿命次数和破坏位置的预测结果与试验结果吻合较好,验证桥壳疲劳寿命预测模型的准确性。与不考虑焊接残余应力的模型相比,焊接残余应力导致桥壳疲劳寿命次数降低,且失效位置不同,说明了疲劳寿命预测时考虑焊接残余应力的必要性。本文方法可推广应用于含有焊接残余应力的结构疲劳寿命预测,为结构优化设计提供指导。     

AZ31B镁合金挤压材料的力学性能与本构分析

通过单向拉伸与压缩试验,研究AZ31B镁合金挤压材料的力学性能,并建立相应的本构模型。结果表明:室温下AZ31B镁合金挤压材料的宏观力学性能存在显著的各向异性和拉压非对称屈服的现象,且在塑性流动过程中,屈服面的演化也呈现出各向异性的特点,即畸变硬化特性。基于系统的试验结果,结合考虑了各向异性和拉压非对称性的CPB06屈服面函数,采用解析函数形式的本构参数来描述畸变硬化特性,建立了一种唯象的镁合金材料塑性流动本构模型。通过用户材料子程序VUMAT,将本构模型应用于缺口试件拉伸的有限元模拟中,计算结果与试验结果吻合较好,证实了本构模型的适用性。     

泡沫铝填充帽型结构轴向压缩吸能特性的试验研究

通过试验方法研究了泡沫铝填充帽型结构准静态压溃时的吸能特性。首先,进行了泡沫铝空心帽型结构以及泡沫铝填充帽型结构的轴向压缩试验;然后,根据试验结果,对泡沫铝填充帽型结构的轴向吸能特性进行了分析,并与空心帽型结构进行了比较。结果表明,填充泡沫铝之后,帽型结构的轴向压缩稳定性和吸能特性有了很大的提高。在吸收的能量一定时,泡沫铝填充能够减少吸能结构所需要的质量。     

AZ31B镁合金挤压矩形管的轴向压溃试验与吸能特性分析

对AZ31B镁合金挤压矩形截面管进行准静态轴向压溃试验,研究其破坏模式和吸能特性,并探索管件长度、截面尺寸、倒角诱导因素等对吸能特性的影响。结果发现镁合金矩形管轴向压溃时存在两种破坏模式：整体破坏模式和渐进破坏模式,无倒角时管件发生整体破坏,而管端有倒角时主要从倒角端开始发生渐进破坏。渐进破坏模式有利于管件吸收能量。镁合金管件具有良好的吸能特性,其比吸能优于钢管、铝合金管和复合材料管。     

用多重频率响应函数识别多输入多输出系统的模态参数

本文提出了多重频率响应函数(MFRF)的新概念,利用该函数建立了多输入随机激励振动模态参数识别模型,给出了计算公式和算法过程。通过两个实例的分析结果表明,基于多重频率响应函数的同时频域法具有精度高、一致性和分离密模态等优点,能很好地用于大型复杂结构的振动模态试验分析。     

三向编织复合材料弹性性能研究

基于均匀应变假设和界面连续性条件,并考虑到编织向纤维束波动周期在特定区域沿着自身横向的渐变,建立了一种分析三向编织复合材料弹性性能的理论预测方法.对比理论分析和实验研究结果,验证了理论预测方法的正确性.参数研究表明:在同一纤维体积分数条件下,随着编织角的增大,纵向弹性模量逐渐减小而横向弹性模量逐渐增大,面内剪切弹性模量和泊松比先增大后减小(分别在约50°和35°时达到最大值);随着轴向纤维束与编织向纤维束大小之比的增大,纵向弹性模量逐渐增大,而横向弹性模量、面内剪切弹性模量和泊松比逐渐减小.