焊點(diǎn)失效模型在前縱梁耐撞性中的應(yīng)用分析.pdf

1、從20世紀(jì)50年代開(kāi)始,電阻點(diǎn)焊由于具有焊接過(guò)程中能量集中、變形小、生產(chǎn)率較高,特別適用于焊接薄壁零件的優(yōu)點(diǎn),使其成為汽車車身最重要的連接方式。在轎車車身制造過(guò)程中,焊接接頭質(zhì)量的好壞,不僅直接決定了車身焊接裝配過(guò)程的制造偏差,同時(shí)也決定了轎車使用的可靠性和安全性。隨著CAE分析方法在汽車碰撞仿真中的大量應(yīng)用,如何對(duì)車身中的點(diǎn)焊進(jìn)行正確的模擬是十分重要的一環(huán),也一直是仿真中的一大難點(diǎn)。
　　 本文使用實(shí)驗(yàn)和有限元仿真結(jié)合的方法,

2、模擬了在高強(qiáng)鋼板材(DP600)中的兩種焊點(diǎn)失效實(shí)驗(yàn)過(guò)程,通過(guò)使用實(shí)體單元的有限元方法建立了包含焊核、熱影響區(qū)和基本板材區(qū)的細(xì)化焊點(diǎn)拉伸模型。并在可能產(chǎn)生失效的區(qū)域引入了基于塑性應(yīng)變的失效準(zhǔn)則,最后通過(guò)相關(guān)的試驗(yàn)驗(yàn)證了模型的可靠性。隨后總結(jié)了焊點(diǎn)在兩種試驗(yàn)中的失效過(guò)程,并通過(guò)有限元這種直觀的分析方法對(duì)焊點(diǎn)失效的因?yàn)檫M(jìn)行了應(yīng)力應(yīng)變的分析,結(jié)果表明,在盒形拉伸實(shí)驗(yàn)和搭接剪切實(shí)驗(yàn)中,焊核的叉點(diǎn)處都存在嚴(yán)重的應(yīng)力應(yīng)變集中現(xiàn)象,且此處多為初始裂縫

3、產(chǎn)生的地方。從宏觀方面來(lái)看,杯形試件拉伸的焊點(diǎn)拉拔失效是由剪切力作用形成,而搭接剪切實(shí)驗(yàn)的焊點(diǎn)拉拔失效是由拉切力作用形成。針對(duì)目前使用的焊點(diǎn)模擬方法,首先對(duì)數(shù)種焊點(diǎn)模型進(jìn)行了分類并對(duì)比了各種焊點(diǎn)模型的特點(diǎn)。選取五種目前常用的焊點(diǎn)模型,對(duì)縱梁的臺(tái)車碰撞實(shí)驗(yàn)進(jìn)行建模,分析了對(duì)五種焊點(diǎn)對(duì)前縱梁耐撞性的影響及各種模型各自的優(yōu)缺點(diǎn)。并通過(guò)實(shí)際中的前縱梁臺(tái)車實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證各種焊點(diǎn)連接模型的精度。通過(guò)對(duì)比分析得到的結(jié)論為:不同的焊點(diǎn)模型對(duì)縱梁碰撞響應(yīng)有較

4、大的影響；在模擬精度方面,較高的焊點(diǎn)模型有可變形梁?jiǎn)卧Ｐ?、?shí)體單元模型和彈簧單元模型,綜合各方面的因素認(rèn)為可變形梁?jiǎn)卧更c(diǎn)模型是最合適的焊點(diǎn)建模方法。最后使用可變形梁?jiǎn)卧@種焊點(diǎn)模擬方法建立起來(lái)的前縱梁臺(tái)車碰撞模型來(lái)討論焊點(diǎn)強(qiáng)度和焊點(diǎn)間距對(duì)縱梁碰撞的影響。研究得出：焊點(diǎn)的強(qiáng)度對(duì)薄壁梁結(jié)構(gòu)的變形模式有很大影響,會(huì)直接導(dǎo)致其吸能性能隨焊點(diǎn)強(qiáng)度的降低而降低。而焊點(diǎn)的間距對(duì)前縱梁的變形和吸能情況也有很大的影響。過(guò)大和過(guò)小的間距對(duì)縱梁變形都會(huì)不