复合材料包裹十二直角薄壁梁弯曲理论分析方法

复合材料包裹金属十二直角薄壁梁具有良好的弯曲特性,应用于车身安全构件中可兼顾抗撞性和轻量化的需求。开发了一种适合应用于车身结构设计早期阶段的理论分析方法和程序,来获得该种薄壁梁的弯曲特性。首先,将复合材料包裹十二直角薄壁梁弯曲失效区域中的变形特征简化为塑性铰、滚动铰和平面拉伸三种能量耗散机制。进而,考虑了滚动铰运动方向和复合材料纤维方向夹角的瞬时变化的影响,推导了滚动铰塑性极限弯矩和滚动铰的能量耗散的理论表达式,建立整个薄壁梁的弯曲能量耗散平衡方程。最后,基于能量最小原则,求解弯曲变形区域特征长度,获得了复合材料包裹十二直角薄壁梁的弯曲特性(弯曲力矩-转角)曲线。与有限元分析的结果比较表明,所提出的理论分析方法可以准确地预测复合材料包裹十二直角薄壁梁的弯曲特性。     

新型重型平头商用车前悬置支架和吸能器结构设计

针对正面摆锤撞击试验中重型平头商用车可能出现的乘员生存空间及悬置等连接结构完整性丧失这一问题,建立了ECE R29-03正面摆锤撞击试验动态模型,通过对碰撞过程中载荷传递路径的分析,设计了新型前悬置支架及吸能器结构,并在ECE R29-03正面摆锤撞击虚拟试验中验证了新型结构的有效性,为改进重型平头商用车的被动安全性提供了依据。     

紫草素添加量对紫草涂膜剂抗氧保鲜作用的影响

以1%的醋酸溶液为涂膜剂的溶剂系统,1.5%壳聚糖、0.35%的NaCl、2%吐温-80为涂膜刺的基础配料,考察不同紫草素添加量对紫草涂膜剂抗油脂氧化性能的影响.以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、根霉、毛霉等为指示菌,考察不同紫草素添加量对紫草涂膜剂抑菌活性的影响.结果表明,紫草素添加量为0.15%时,紫草涂膜剂抗氧保鲜作用最佳.     

基于微观晶相建模的双相钢吸能特性研究

基于Voronoi和概率分布理论,提出材料微观晶相建模方法及其实现流程,建立微观晶相可视化几何模型。通过将微观晶相生成系统和ABAQUS有限元软件相结合,实现了基于微观晶相建模的双相钢有限元仿真,仿真中单相铁素体及马氏体均采用理想弹塑性材料模型,同时,以延性损伤模型模拟材料的破坏行为。以该仿真模型为基础,建立一系列不同晶粒尺寸、不同马氏体体积分数的双相钢微观晶相仿真模型,进行双相钢吸能特性研究,研究表明虽然双相钢吸能量随晶粒尺寸的不同略有差异,但总体均随马氏体体积分数的增加呈现先上升后下降的趋势,最优吸能时双相钢中马氏体体积分数均在2%~5%范围内。实现了双相钢微观尺度下的吸能研究,为轻量化汽车车身安全件的选材提供指导。     

高强度钢板热冲压工艺与装备研究综述

高强度钢板热冲压工艺是实现汽车轻量化、同时提高汽车碰撞安全性的重要途径之一，在汽车制造业中得到了广泛应用，是钢铁、模具、设备、零部件和汽车制造商关注和国内外学者研究的重点。从实际生产角度出发，对传统热冲压工艺研究中的应用要点进行综述：① 热冲压材料化学成分对其性能的影响、常用镀层的特点与适用范围；② 热冲压加热、成形、淬火、裁切和表面处理工序及零件连接工艺的应用要点；③ 热冲压数值模拟的重要影响因素和流程；④ 热冲压加热系统和压力机的类型与特点；⑤ 热冲压模具选材、设计与制造的要点及优化设计的流程。并对热冲压相关值得关注的研究方向做出展望。     

基于连续损伤力学的铝车身涂层抗划伤能力

开展了基于连续损伤力学(CDM)的涂层抗划伤能力仿真研究,建立了损伤力学材料模型。通过有限元软件ABAQUS提供的子程序(VUMAT)接口,将该材料模型嵌入到ABAQUS求解器。以裂纹横穿涂层的压头反力来衡量涂层的抗划伤能力,预测涂层抗划伤能力。研究发现:用所建立的自定义材料模型对涂层划伤进行分析,不仅可以得到涂层的应力分布,而且可以预测涂层在载荷作用下裂纹的产生和扩展趋势;涂层对划伤速度高的载荷具有更高的抵抗划伤能力,涂层厚度对涂层抗划伤能力也有一定影响;而基体材料性能和基体厚度对涂层抗划伤能力的影响很小,研究结论可以为涂层材料的优化设计提供理论支持。     

Bezier曲线优化Voronoi泡沫铝几何模型研究

闭孔泡沫铝材料因其轻质、比强度和比刚度高、抗冲击和吸能特性好等优点在汽车制造等领域应用广泛。然而,目前用于仿真计算的泡沫铝材料几何建模研究仍有不足,广泛使用的Voronoi模型无法模拟真实泡沫铝材料内部圆弧状的胞孔结构。在传统Voronoi模型基础上,建立具有周期性边界的二维Bezier曲线优化模型。通过引入填充度概念,并建立孔隙率关于填充度的一元幂函数方程,可以生成71%～93%指定孔隙率二维泡沫铝几何优化模型,能够还原真实泡沫铝内部结构。利用优化模型进行泡沫铝材料单轴压缩仿真计算,结果相较于传统Voronoi模型更接近试验值。分析优化模型仿真计算过程中随机剪切带的演化,从细观变形角度验证了优化模型的准确性。Bezier曲线优化模型的开发为泡沫铝材料高仿真几何建模研究提供了理论基础。     

22MnB5高强钢/7075铝合金热铆接冷模具淬火无铆钉铆接研究

针对目前车用22MnB5高强钢和7075铝合金板料在连接工艺上存在的问题,提出一种高强钢和铝合金异种材料车身零件的热铆接冷模具淬火（Hot riveting quenching, HRQ）无铆钉铆接工艺,利用22MnB5在高温下良好的成形性及易淬性,实现对22MnB5高强钢与7075铝合金的有效连接。通过建立HRQ无铆钉铆接的成形和淬冷有限元模型,证明了该工艺的可行性,使铆接后接头的高强钢具有全马氏体组织,保证了接头的强度。并从仿真和试验两方面研究高强钢铆接温度对接头尺寸颈厚值T_n、自锁值T_u的影响,发现在600～800 ℃区间内,T_n和T_u均呈现先上升后下降的趋势,T_u受温度影响更显著,两者均在700 ℃时获得最大值,表明700 ℃是高强钢板料的最佳铆接初始温度。     

基于改进YOLOv4-tiny算法的车距预警方法

针对现有网络难以实时精确识别道路检测目标及车距的问题,提出了一种基于改进YOLOv4-tiny算法的车距预警方法。首先,总结了YOLOv4-tiny算法的特征提取结构,分析了原网络结构的不足之处。其次,在原网络中增加了空间金字塔池化层SPPF进一步提取目标特征,增强深层次语义信息表达能力,并将特征金字塔网络(FPN）结构添加下采样通道和CSPnet层,充分融合多尺度图像特征,避免浅层信息丢失。最后,使用Mosaic数据增强方法丰富数据集训练样本,并将改进YOLOv4-tiny算法与单目测距原理相结合,依据车距大小设置3种级别的信息提示进行车距预警实验。结果表明：本文算法在PASCAL VOC数据集上的检测速度为43帧/s,平均精度达到81.25%,较YOLOv4-tiny算法提高了3.59%。可见,改进YOLOv4-tiny算法在满足检测实时性要求的同时,具备良好的目标检测精度,对提升车距预警方法的使用效果具有指导意义。     

钢铝异质无铆钉粘铆复合连接胶层厚度分布

为了研究粘铆复合接头的胶层厚度对接头的成形质量和服役性能的影响,建立了无铆钉粘铆成形有限元模型,并通过实验验证有限元模型的有效性。利用有限元模型分析了接头成形后胶层的分布规律及接头成形过程中胶层的变化趋势,研究胶层厚度对接头成形的影响。结果表明:胶层厚度从接头底部中心到自锁处呈先增大后减小的趋势,其中底部圆角处胶层厚度最大;铆接过程中胶层厚度随冲头行程增加而变化;胶层厚度影响接头的自锁值与颈厚值。