摘要：通过有限元模型模拟了自冲铆接在连接高强度钢时产生的铆钉裂纹,并系统研究了铆钉的裂纹深度、位置和数量对钢铝自冲铆接接头力学性能的影响。首先使用LS-DYNA软件建立了2D轴对称仿真模型来模拟自冲铆接工艺过程,并通过对比试验和仿真的接头剖面验证了仿真模型的准确性。然后采用一种2D-3D有限元模型生成方法建立了模拟接头力学特性的3D仿真接头模型,并使用LS-OPT软件对铆钉断裂参数进行了标定。所建立的接头模型能够准确地模拟自冲铆接接头的力学特性。参数研究的结果表明:接头的力学性能随着裂纹深度的增大而下降,且随着外部裂纹位置的向下移动而逐渐增强,但内部裂纹的影响不大;当铆钉存在多个裂纹时,接头力学性能取决于最弱的裂纹,与裂纹数量无关。

摘要：面对日益严格的碰撞安全法规要求,钢-铝混合车身中的薄壁结构需采用多层高强度钢板,然而传统自冲铆接技术无法实现多层高强度钢板的有效连接。采用预穿孔自冲铆接技术实现了厚度为1.2 mm高强度钢DP780、厚度为1.2 mm高强度钢DP590和厚度为3.0 mm压铸铝合金AlSi10MnMg-T7的三层板连接,并系统分析了不同打偏参数对预穿孔自冲铆接接头的成形质量、力学性能和失效机理的影响。结果表明:打偏会导致铆钉与板材无法形成有效的机械互锁,导致承载能力显著下降;打偏侧的铆钉严重镦粗变形,并且无法刺穿中层钢板,仅有部分位置产生机械互锁;相较于正常对准铆接的接头的机械互锁失效,打偏接头的失效中未观察到塑性变形和材料失效;相较于正常对准铆接的接头的力学性能,打偏接头的剪切和十字拉伸峰值力分别降低了57%和52.3%以上。

摘要：以总厚度为4.5 mm的6063-T6铝合金板材为研究对象,对其不同搭接形式和板材层数对自冲铆接接头成形质量和力学性能的影响进行了研究,共制作了4种接头:3-A、3-B、2-A和2-B。结果表明:不同搭接形式和板材层数对底切值的影响较小,对剩余厚度的影响较大。搭接形式和板材层数对接头的变形模式和力学性能有显著影响,其中3-B接头在剪切试验过程中始终承受剪切力,未发生板材弯曲变形。3-B接头的峰值力和能量吸收最高,比3-A、2-A和2-B这3种接头中的最小值分别高出76.6%和386%。搭接形式和板材层数对接头的失效模式产生了明显影响,但铝板的失效模式均为剪切载荷作用下的韧性断裂。

摘要：实施职业教育现场工程师专项培养计划是现阶段职业教育深化产教融合办学体制,创新职业教育工程教育新体系,推进三教改革的全新载体和有力抓手,也是工程教育结合现代学徒制实践在职业教育领域的创新应用。文章基于企业真实生产任务与工作场景,从协同育人机制、人才培养方案制定、课程体系构建、教学资源开发、教学组织运行、多方考核评价、质量诊断与优化设计方面论述了人才培养路径,并在智能网联汽车场景测试岗位进行了探索与实践。同时制定了符合工匠育训的人才培养方案,构建了符合工程岗位现场实践取向的课程体系,实践了基于工程项目现场的教学模式,为职业院校现场工程师人才培养提供了新的思路和实践指导。

摘要：接头作为白车身框架的关键结构,合理的接头设计对白车身承载能力的提升具有重要意义。本文以B柱下接头为研究对象,提出了基于薄板承载特性的车身接头通用结构设计方法。首先阐述了薄板结构的载荷类型、传力方式和承载特性,为后续的通用接头结构提供理论基础;其次通过灵敏度分析识别了接头载荷条件,用于分析接头的薄板承载特性;然后建立了T型接头薄板的设计规则,并归纳了接头通用结构设计。应用实例与试验表明:接头刚度和车身扭转刚度分别提升35%和8.5%,质量仅增加0.16%。该方法可以快速、有效地改进接头结构设计,提升车身刚度性能。

摘要：为了得到更为完善的商用车驾驶室轻量化设计,提出了钢-铝混合驾驶室材料-结构一体化轻量化方法。首先基于灵敏度分析、等刚度近似理论与等强度理论建立了性能驱动的材料选择方法,并针对钢制驾驶室初步设计了钢-铝混合材料方案。然后通过折衷规划法的拓扑优化识别了驾驶室关键传力路径,并加强了相关结构。其次考虑驾驶室零件厚度、截面尺寸设计参数,建立了驾驶室质量、刚度及模态性能的径向基函数的代理模型,并采用多目标粒子群优化方法对驾驶室进行多目标优化设计。优化结果表明,在满足驾驶室刚度、模态和碰撞性能的要求下,驾驶室质量减轻了12.8%。该方法对钢-铝混合驾驶室轻量化有实际的工程指导价值。

摘要：为保护刮底工况中的电池包,提出了一种铝合金防护结构的截面-布置设计方法。建立了整车刮底仿真模型,并定义了电池包模组侵入量目标,通过对防撞梁进行三点静压试验和仿真分析验证了材料模型的准确性;对铝合金防护梁的截面进行拓扑优化,确定了防护结构的最优截面形状为“人”字形结构;对比分析了不同截面形状、安装位置和布置参数对刮底性能的影响,并研究了刮底防护的机理;最后,构建了混合近似模型,采用多目标海洋捕食者算法对结构进行截面-布置优化。研究结果表明,优化后的两种铝合金防护结构方案与原钢制结构方案相比,分别减重59.6%和46.8%,且电池模组侵入量满足要求。

摘要：以某新能源车型的尾门为研究对象,结合注塑长玻纤增强复合材料,提出了一种结构拓扑参数一体化轻量化设计方法,并为尾门性能仿真和优化设计分别建立了联合仿真和常规仿真模型,提高了仿真精度和优化效率。首先,基于常规仿真模型通过三步式结构概念设计优化并重新设计了复合材料尾门结构。然后,建立了用于后续多目标优化的联合仿真模型,并通过样件试制和性能试验进行了验证。最后,利用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对尾门的筋条厚度、关键位置厚度、截面尺寸进行了详细优化。优化后的复合材料尾门质量比原钢制尾门减小了27.2%,同时尾门扭转刚度、横向刚度、弯曲刚度及自由模态满足应用要求。

摘要：对车身接附点进行了截面简化模型的拓扑优化结构优化设计研究。以某车型前排座椅安装点结构设计为例,建立车身及座椅骨架等结构的有限元仿真模型,并进行刚度及强度性能分析,确定了相关评价指标;以安装点位置的截面作为优化对象,建立了一种车身接附点的截面简化拓扑优化模型,以安装点刚度为目标,对结构进行内部加强和外部特征的两种方式的优化设计;根据拓扑优化结果,对安装点位置截面进行了重新优化设计,共解读出4种优化方案,对比各方案得出:特征方案明显优于内部加强板方案。

摘要：提出了区域灵敏度分析方法,并通过设定关键区域的区域厚度变量,将灵敏度分析对象由单个零件的厚度变成关键区域的区域厚度变量。提出了基于优化空间重组及灵敏度筛选机制的空间多层形貌优化技术,对零件沿法向正反两个方向进行了结构形貌优化,并将两种方法应用到某车身轻量化设计中。应用实例表明,该方法可以成功地实现关键区域的灵敏度分析,并能大大缩短车辆开发时间优化。