薄壁構(gòu)件沖壓成形和碰撞仿真分析及多目標優(yōu)化.pdf

1、薄壁構(gòu)件沖壓成形質(zhì)量與碰撞性能設計一直是制約汽車產(chǎn)品開發(fā)速度與品質(zhì)的兩項關(guān)鍵技術(shù)，傳統(tǒng)的優(yōu)化設計通常只單獨考慮了沖壓成形質(zhì)量優(yōu)化或者耐撞性優(yōu)化。沖壓成形所產(chǎn)生的厚度變化、等效塑性應變和殘余應力會對碰撞性能產(chǎn)生一定影響?？紤]到?jīng)_壓效應的影響，本文通過建立薄壁構(gòu)件沖壓成形和碰撞仿真的有限元分析框架，采用多目標優(yōu)化方法，將沖壓成形質(zhì)量和耐撞性能同時作為優(yōu)化目標進行多目標優(yōu)化，為薄壁構(gòu)件沖壓成形質(zhì)量與碰撞性能設計提供一種新的思路。優(yōu)化結(jié)果顯示了

2、一些影響薄壁構(gòu)件成形質(zhì)量和碰撞性能的因素，同時最優(yōu)解集也為實際生產(chǎn)中對不同性能要求的設計提供了參考。
　　首先，對本課題的研究背景和意義進行了闡述，研究了國內(nèi)外薄壁構(gòu)件沖壓優(yōu)化設計技術(shù)及耐撞性優(yōu)化設計的發(fā)展現(xiàn)狀，并對沖壓成形和碰撞仿真的有限元數(shù)值模擬算法及相關(guān)理論進行了介紹。
　　其次，本文以方形截面薄壁梁為研究對象，運用有限元仿真軟件對其進行了沖壓成形仿真和回彈模擬計算，以開裂程度，減薄率和回彈量來評價沖壓成形效果，然后將

3、厚度，等效塑性應變和殘余應力等沖壓信息映射到碰撞仿真模型中，對薄壁梁進行碰撞仿真分析，以吸能特性和峰值力大小來評價薄壁梁的耐撞性能，建立了薄壁構(gòu)件沖壓成形和碰撞連續(xù)仿真的有限元分析框架，為多目標優(yōu)化設計建立有限元模型。
　　最后，本文通過選取薄壁梁的截面尺寸和沖壓工藝參數(shù)作為設計變量，以提高薄壁構(gòu)件沖壓成形質(zhì)量和耐撞性能為目標，基于所構(gòu)建的有限元分析模型建立多目標優(yōu)化模型，利用多目標方法對其進行優(yōu)化計算。根據(jù)實際情況選取合適的優(yōu)化