《基於碰撞安全性的無鉚釘自沖鉚接設計與建模方法研究》是依託吉林大學，由陸善彬擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於碰撞安全性的無鉚釘自沖鉚接設計與建模方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陸善彬
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
汽車輕量化的關鍵是在車身的製造中大量使用輕金屬和非金屬，而連線這些金屬的最佳方法是採用鉚接技術，鉚接連線強度直接影響汽車的抗撞性，本項目著重研究不同材料、不同厚度部件鉚接以及多層部件鉚接在靜態和動態載入條件下的力學回響，建立無鉚釘自沖鉚接簡化有限元模型，並進行試驗驗證。研究無鉚釘自沖鉚接單元快速建模方法，提高提高整車安全性仿真建模效率，為實心鉚釘自沖鉚接、半空心自沖鉚接的簡化單元建模提供參考。研究無鉚釘鉚接接頭連線形式以及鉚接點間距對整車碰撞安全性的影響，為開展鋼鋁一體化車身及其複合材料車身的整車碰撞安全性設計與仿真建模進行技術儲備，促進相關核心技術的掌握。
結題摘要
無鉚釘鉚接是一種理想的異種材料連線方法，可以有效實現車身輕量化。提出了使用LS_OPT軟體參數逆向方法，MATLAB軟體的積分平均法和損傷演化法，並依據仿真結果，確定Gurson-JC模型中的材料參數，為其它材料參數表征提供了借鑑方法。針對脆性和韌性兩種無鉚釘鉚接接頭，通過單個接頭小試件在典型工況下的動態與準靜態試驗，分析無鉚釘鉚接接頭力學行為和失效特徵。使用多種單元類型建立無鉚釘鉚接接頭的有限元簡化模型，對比小試件試驗結果，確定約束單元（SPR2模型）為最佳的無鉚釘鉚接接頭有限元簡化模型。開發了整車鉚接有限元快速建模模組，大大提高了整車鉚接建模效率。進行了無鉚釘鉚接直管構件的軸向壓潰試驗，採用SPR2模型對直管構件的三點彎曲試驗進行有限元模擬，研究接頭連線形式對直管構件耐撞性的影響。採用回響面法最佳化鉚接間距，並提出了採用等效靜態載入法對連線點間距進行非線性拓撲最佳化，由於該方法適用於實體單元，故將其套用於點焊間距最佳化中，為其它形式的連線間距最佳化提供了借鑑方法。同時發明了一種新型無鉚釘鉚接模具，並對無鉚釘鉚接的疲勞特性進行了初步研究。本課題研究為鋼鋁一體化車身及其複合材料車身的整車碰撞安全性設計與仿真建模提供了技術儲備。
