高強度鋼板在汽車輕量化中的應用研究.pdf

1、隨著汽車保有量的與日俱增，能源短缺、環(huán)境污染等一系列問題日益突出，節(jié)能和環(huán)保成為關系人類可持續(xù)發(fā)展的重大問題，汽車輕量化是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要途徑。 本文以某重型貨車身駕駛室地板為對象，從選取高強度鋼板和鋁合金板材改變板厚來實現(xiàn)輕量化的目標出發(fā)，對地板主要零部件進行輕量化研究。本文研究的主要內容如下： （1）根據(jù)汽車車身結構輕量化研究的特點，系統(tǒng)分析了用于輕量化的各種材料及其應用現(xiàn)狀，著重介紹了高強度鋼板的特點及其應用情況

2、。 （2）論述了有限元法的基本理論，介紹了相關有限元分析軟件，并建立某重型貨車駕駛室地板的有限元模型，同時分析了建模過程中要注意的問題，包括CAE建模中幾何模型的整理、單元的選取、焊點的處理，并對模型質量的評價指標進行分析。 （3）介紹了線性靜力分析的基本原理，包括靜態(tài)強度和剛度分析理論。計算分析了地板在彎曲和扭轉兩種工況下的變形和應力情況，并對計算結果做出評價，通過地板縱梁處彎曲撓度曲線的連續(xù)性驗證了有限元模型的正確性

3、。在此基礎上，采用高強度鋼板減小板厚，對地板5個主要零部件進行輕量化研究，從剛度和強度兩個方面分析比較，得出可行的輕量化方案。 （4）選取鋁合金材料進行輕量化研究，與高強度鋼板的輕量化方案作比較。首先，分析了不同系列鋁合金的特點，選擇車身用鋁合金材料用于地板的輕量化研究，根據(jù)相同彎曲剛度和彎曲強度下鋁合金與鋼的厚度比和質量比，修改5個零部件的板厚，得出可行的輕量化方案。最后，將普通低碳鋼、高強度鋼板與鋁合金三種材料的方案作性價比