论文标题

CFRP车身吸能元件铝蜂窝填充结构的耐撞性研究

学科类别

机械工程

答辩人

肖勇

导师

胡业发

答辩时间

2018年9月14日（星期五）8:30

答辩地点

机电学院410会议室

简介

随着汽车产销量的不断增加和各种交通事故的频繁发生，提高汽车被动安全性具有举足轻重的作用。碰撞事故是导致交通事故最重要的形态，如何提高汽车在碰撞事故中的耐撞性是汽车安全设计至关重要的环节，而车身结构的耐撞性能主要取决于车身吸能元件的吸能特性。碳纤维复合材料（CFRP）作为新兴的轻质材料具有质量轻、比强度高，耐冲击和设计自由度高等优点，用它取代传统的金属材质吸能元件，再辅以铝蜂窝填充以及合理的设计，能够解决车身吸能元件越来越高的吸能需求，同时还能达到减重的目的。因此展开CFRP薄壁梁铝蜂窝填充结构耐撞性的研究具有重要的科学与应用价值。

本文就耐撞性研究中涉及的数值仿真技术、吸能解析模型、不同载荷形式下结构的吸能特性、相关结构优化理论和方法进行了深入的分析与探讨。主要建立了考虑应变率效应的CFRP吸能材料三维动态修正本构模型，重点考虑了孔隙的影响；提出了修正的Chang-Chang失效准则和基于断裂韧性的刚度退化模型。针对特定的铺层形式，建立了典型工况下的吸能解析模型，并分析了其破坏模式和吸能机理。基于数值模拟和动态冲击试验，研究了典型工况条件下不同因素对CFRP薄壁梁铝蜂窝填充结构吸能特性的影响规律。最后，针对两种典型工况，提出了采用正交试验法选取样本点、基于径向基法构建代理模型和运用NSGA-II多目标遗传优化算法求解最优Pareto解集的优化设计方法。

答辩委员会

主席：

周祖德 教授     武汉理工大学

委员：

郭顺生 教授     武汉理工大学

卢  红 教授     武汉理工大学

谭跃刚 教授     武汉理工大学

王 钧 教授     武汉理工大学

秘书：

黄芳            武汉理工大学