22MnB5对侧围A/B柱变形行为的影响

为给汽车安全部件的材质定义及应用热压成形技术提供数据基础,分析了某委托安全示范车辆使用B340/590DP与22Mn B5两种材料的变形行为。仿真中,以车身侧围A柱和B柱的安全碰撞性能的优劣为基本出发点,利用计算机辅助工程(CAE)软件。结果表明:对A柱加强板来说,在相同的边界条件下,使用22Mn B5合金比使用B340/590DP合金的乘员舱变化和A柱后移量都要小;对于B柱加强板来说,使用22Mn B5合金碰撞变形过程中5个不同位置的侵入量均小于B340/590DP合金,车体加速度变化不大,但侵入速度略高于B340/590DP合金。因此,合理控制安全框架的变形量、侵入速度,合理控制吸能部件的变形模式,能够有效地降低碰撞中假人的损伤风险。     

6种高强钢材质的汽车B柱耐碰撞性能对比研究

在显式有限元软件LS-DYNA中,精准地建立研究汽车侧碰所需的MDB模型,并对某车型的B柱侧碰过程进行完整的数值模拟。模拟过程依次将B柱材质设置为DP590,DP780、MS1180、PHS1500、PHS1800和PHS2000,钢板厚度设置为1.2 mm、1.5 mm、1.8 mm、2.0 mm和2.5 mm。模拟完成后,提取各种材质和厚度的B柱典型节点侧碰后的位置坐标进行对比。对比结果表明:B柱表面最大位移和弯曲方式均与钢板强度密切相关,钢板的屈服强度越高,侧碰后B柱侵入变形量越小,但是高强度厚板制成的B柱容易在碰撞时发生压溃弯曲,引发零件失稳,综合以上因素,1.5 mm厚度的DP780为该B柱的最佳材质。     

某MPV车型侧面碰撞的B柱安全设计与优化

某MPV车型在侧面碰撞MDB50试验中,为了减小B柱腰线位置的侵入位移和侵入速度,使B柱的变形为有利于保护乘员的模式,通过采用热成形且屈服强度达到1500MPa的超高强钢为B柱加强板,并优化B柱加强板腰线位置截面和内焊U型板及下部位置开减弱孔的方式,来解决B柱中部位置侵入变形过大的问题。该车型优化后在C-NCAP的侧碰试验中结果为满分,证明了B柱优化分析的正确性,为MPV车型B柱的安全设计提供了一种有效的方法。     

热成型技术在车身开发中的研究与应用

介绍了热成型技术在车身开发中的研究与应用情况。以某车型后纵梁和B柱加强板为例,借助Auto Form软件,分析加热温度、加热时间、成型速度、冷却速度等工艺参数对热成形过程的影响,避免热成型模具因冷却水道布置而更改不易的问题,同时根据热成型零件的加工特点,提出了一系列有效措施来降低热成型零件的成本。     

双相钢在高应变速率下的力学行为研究

对目前广泛应用于汽车结构件和覆盖件的DP590/1.4 mm、DP590/1.8 mm、DP780/1.4 mm(热镀锌板)、DP980/1.8 mm进行室温条件下的准静态力学性能和动态力学性能研究。研究表明,双相钢的弹性模量不随应变速率的变化而出现明显的变化;双向钢有明显的应变速率敏感性,随着应变速率的增加,材料的屈服强度和抗拉强度有明显的升高;材料的延伸率随高应变速率的变化比较复杂;厚度对材料应变速率的影响不大。     

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.     

汽车用先进高强钢成形性能研究

通过显微组织分析、拉伸试验、成形极限试验、杯突试验及扩孔试验对汽车用先进高强钢DP590、DP780、TRIP590和TRIP780的成形性能进行研究。结果表明,DP钢和TRIP钢都具有较高的强度和良好的塑性,而TRIP钢相对较高的n值及延伸率表现出更好的成形性能。在成形工艺的选择上,TRIP钢适用于拉延及翻边工艺,而DP钢则更适用于拉延工艺。     

基于有限元分析的高强钢B柱零件的应用研究

为了研究高强钢零件在汽车B柱上应用的可行性,采用有限元分析方法分析了汽车B柱的静力工况和碰撞性能。为弥补高强钢零件直接替换方案导致的刚度等性能损失、提高高强钢零件的应用性能,通过总成拓扑优化、加强板的形貌优化和尺寸优化等提出了可行的结构优化流程和性能研究方法。经试验验证,优化方案满足了B柱减重和结构性能的要求。     

基于Taguchi正交试验的侧围外板定位布局稳健设计EI北大核心CSCD

针对汽车B柱装配质量存在的问题,提出对B柱零件的装配定位布局进行稳健性设计的方法。以侧围外板为对象,以各定位块的坐标为设计参数,以零件制造偏差和定位偏差为噪声因素设计试验表,进行Taguchi正交试验。以侧围外板与立柱加强板的装配间隙作为衡量装配质量的指标,建立相应的稳健性评价函数并推导出信噪比计算公式。在此基础上利用3DCS软件进行装配偏差仿真,确定稳健设计方案。模拟验证结果表明,与原始定位布局相比,稳健设计后的定位布局的测量超差率显著降低,有效地减小了装配间隙,解决了B柱装配偏差太大的问题,证明了该方法的可行性。     

基于Taguchi正交试验的侧围外板定位布局稳健设计

针对汽车B柱装配质量存在的问题,提出对B柱零件的装配定位布局进行稳健性设计的方法。以侧围外板为对象,以各定位块的坐标为设计参数,以零件制造偏差和定位偏差为噪声因素设计试验表,进行Taguchi正交试验。以侧围外板与立柱加强板的装配间隙作为衡量装配质量的指标,建立相应的稳健性评价函数并推导出信噪比计算公式。在此基础上利用3DCS软件进行装配偏差仿真,确定稳健设计方案。模拟验证结果表明,与原始定位布局相比,稳健设计后的定位布局的测量超差率显著降低,有效地减小了装配间隙,解决了B柱装配偏差太大的问题,证明了该方法的可行性。     

B柱加强板QP980冲压成形性研究

QP钢是一种高强度高塑性的第三代高强度钢,为了论证QP980的冲压成形能力,采用虚拟成形分析方法研究了汽车用第3代高强板QP980的冲压成形性。并与汽车常用的DP590、DP780、DP980四种高强钢板进行了对比研究,证明QP980强度略强于DP980,冲压成形性比DP590略好。应用第3代QP钢可解决高强度且形状较复杂的零件成形问题,对汽车安全性和轻量化都具有很强的应用价值。     

VRB技术在轻量化车身上的应用

轻量化是当今汽车工业面临的一大课题,如何在实现轻量化的同时又能保证碰撞性能是各大主机厂共同面临的问题和挑战。为了实现车身轻量化的同时又能保证碰撞性能这一目标,文章基于某款中高端新能源车型,通过在B柱应用变厚度轧制板（VRB）技术代替原始的B柱加强板拼焊方案,同时结合碰撞仿真分析技术,最终实现该款中高端新能源车型在满足碰撞性能的同时,降重10%的轻量化效果,方案应用对于行业有一定借鉴和参考作用。     

不同工艺激光拼焊硼钢板热冲压性能研究

文章以Al-Si镀层热成形硼钢板为母材,分别采用半剥层激光拼焊(partialablation)和不剥层直接填丝焊(noablation,withfillingwire)工艺制成拼焊板(TWB),研究两种拼焊板焊缝区域的力学性能、硬度和冲击韧性,并应用量产热冲压模具进行了B柱试冲,对冲压后B柱的焊缝区性能和三点弯曲性能进行了比较。研究表明:无论是半剥层激光拼焊还是不剥层直接填丝焊激光拼焊,其焊缝区域力学性能均不弱于母材,冲压后B柱零件的抗弯曲性能也与无焊缝的B柱量产零件相当。     

基于25%偏置碰撞工况下2000 MPa级热气胀成形A柱的轻量化研究

基于正面25%偏置碰撞工况，通过建立数学模型进行仿真分析，以2 000 MPa级热成形钢替代A柱1 500 MPa级热成形钢，对于材料结构成形方式以热气胀成形方式替代传统热成形方式，在某车型A柱结构上实现了轻量化设计。通过小偏置碰撞性能模拟分析，得出A柱使用2 000 MPa级热成形钢方案满足性能要求；通过成本对比分析，由于零件数量的减少，A柱使用2 000 MPa级热气胀成形整体方案的单车成本及零件质量均有下降。分析结果表明，基于2 000 MPa级热气胀的A柱轻量化设计方案具有可行性，可实现单车成本降低10.51元，与原A柱相比质量降低27.5%，具有良好的经济效益及轻量化效果，同时应用热气胀成形方法减小了A柱腔体截面，使A柱障碍角减小22.2%，有效改善了A柱视野盲区。     

连续碳纤维增强复合材料B柱加强件结构分析

文章以提升某款车型ⅡHS顶压性能为目标,进行连续碳纤维增强复合材料B柱加强件的设计,并通过有限元分析软件Hypermesh与Ls-dyna完成5种典型结构形式加强件的性能对比。5种截面分别为(a)与钣金加强板随形、(b)与内板随形、(c)拱型、(d)"凹"型与(e)帽型。对装配有相同铺层的这5种加强件的B柱进行截面分析并选用B柱子系统在ⅡHS顶压工况下横向对比其承载能力。研究发现,帽型结构截面积最大,其抗弯及抗轴向变形能力最强,承载能力最优,可为后续碳纤维加强件设计优化提供参考。     

基于CAE的后纵梁加强板轻量化研究

利用DYNAFORM软件,对采用材料B250P1(厚2 mm)和新材料DP780(厚1.4 mm)的某汽车后纵梁加强板弯曲成型工艺进行了CAE分析,对比了凸凹模间隙、压边力和凹模圆角半径等因素对2种材料回弹性能的影响.基于CAE技术并结合工艺及模具参数优化结果,通过修改产品结构即增加台阶面控制了DP780钢后纵梁加强板的回弹,实现了将材料厚度减小0.6 mm、质量减轻30％的轻量化目标.     

基于热成形技术的B柱优化设计

本研究对B柱与B柱加强板进行优化设计,应用热成形B柱代替原方案的冷成形B柱,同时优化B柱加强板。通过分析发现,应用热成形技术的方案不但碰撞安全性能得到提高,并且达到轻量化效果。     

热成形钢板车身修理方法分析

正1热成形钢板介绍热成形钢板是把钢板加热至高温,冲压成型,然后迅速进行冷却,以此提高钢板的强度。高强度热成形钢板应用在车身板件上,可降低板件的相对厚度,从而减轻车辆的重量。目前广泛应用于B柱加强板、A柱加强板、车门防撞杆等需要超高强度的部件上。高强度热成形钢板是把强度为340 MPa的钢板加热至900℃左右,并冲压成型,然后迅速进行冷却,以此把强度提高至约1 500 MPa的超高强度,其工艺过程如图1所示。     

移动模架行走对桥墩结构影响分析

移动模架设计阶段考虑到在其行走过程中对桥墩结构产生一定影响,为分析在实际工程中移动模架行走对桥墩结构作用,以泉州湾跨海大桥A5标段秀涂互通主线桥为依托工程,利用FEA软件对桥墩进行仿真模拟,分析由于变截面移动模架自身重量大在行走过程中对桥墩产生推力的效果,得出秀涂互通主线桥右幅墩号B028-B027浇筑工况移动模架荷载墩位最大,局部最大拉应力应力达到0.874MPa,出现在系梁和桥墩结合部位,虽然小于承台混凝土C40的抗拉强度设计值1.65MPa,钢筋应力最大点出现在系梁底部,远小于HRB335级的钢筋的抗拉强度设计值,处在安全的范围之内,为福建省相关工程实际提供参考。但这仅限于桥墩高度小于17m,当桥墩高度大于17m时,需施工过程中应对桥墩的应力和变形进行监测。     

某车侧碰结构轻量化设计与分析

本文阐述了某轿车通过结构轻量化设计,将原结构进行优化,例如:更改A柱板、B柱板、增加B柱内板加强板、更改门槛梁后端加强板等,并在后续的CAE分析、样车验证中证明,此分析方法是有效的、切实可行的,达到原结构设计的刚度和强度,同时比原设计减轻重量34%。