王超
- 作品数：9 被引量：35H指数：4
- 供职机构：湖南大学机械与运载工程学院汽车车身先进设计制造国家重点实验室更多>>
- 发文基金：中国博士后科学基金湖南省科技计划项目更多>>
- 相关领域：交通运输工程机械工程金属学及工艺更多>>
- 基于可变工况的车身覆盖件抗凹性全流程优化方法被引量：8
- 2015年
- 针对车身覆盖件抗凹性优化问题,在现有工程中使用有限元数值模拟方法及相应工程经验基础上,开发基于可变工况的车身覆盖件抗凹性全流程优化方法。以某车型翼子板为例,采用Tcl/Tk语言编制脚本,快速建立了考虑材料非线性和接触非线性的仿真模型,经Abaqus软件计算得到抗凹性结果,再利用简化了的脚本定制优化参数,对工况变动的结构进行优化。结果表明,此套全流程优化方法解决变工况抗凹性问题快速,高效,准确。
- 宋凯王超陈涛周泽
- 关键词：抗凹性
- 基于薄板承载特性的车身接头结构设计方法被引量：1
- 2023年
- 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。
- 王超于万元成艾国何智成
- 关键词：薄板
- 基于拓扑优化的车身接附点结构设计被引量：2
- 2023年
- 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。
- 于万元王超宁胜花黄鹏超
- 关键词：拓扑优化截面结构优化
- 自冲铆接和预穿孔自冲铆接的钢/铝板成形质量的数值模拟研究被引量：1
- 2025年
- 对比研究了传统自冲铆接(C-SPR)和预穿孔自冲铆接(PH-SPR)在连接钢/铝板时的成形差异,分析铆钉硬度、铆钉和模具的几何尺寸、板材材料和厚度对成形质量的影响。基于LS-DYNA建立了SPR工艺铆接过程的二维轴对称有限元模型。通过比较试验和模拟的SPR接头截面形状,验证了数值模型的准确性。结果表明:当铆钉的屈服强度为0.9~1.3 GPa时,PH-SPR接头具有更高的底切值,同时PH-SPR工艺需要选择合适的铆钉长度来保证成形质量。C-SPR和PH-SPR接头的底部厚度受模具尺寸参数的影响较底切值明显。PH-SPR在连接不同材料组合时,具备更高的通用性,而C-SPR仅适合连接屈服强度低于500 MPa的板材。C-SPR和PH-SPR均适合连接较薄(厚度≤1.6 mm)的上层板。
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- 钢-铝混合驾驶室材料-结构轻量化设计被引量：8
- 2024年
- 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。
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- 关键词：商用车驾驶室轻量化拓扑优化多目标粒子群优化
- 搭接形式和板材层数对自冲铆接接头力学性能的影响
- 2025年
- 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。
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- 关键词：自冲铆接力学性能失效模式
- 钢-钢-铝三层板自冲铆接成形质量及力学性能研究被引量：2
- 2024年
- 研究了高强度钢(HC420/780DP)-高强度钢(HC340/590DP)-压铸铝合金(JDA1b和Al Si10MnMg-T7)3层板预开孔自冲铆接的可行性,并评估了钢板厚度及下层板材料对接头成形质量的影响。通过剪切和十字拉伸试验分析了接头的力学性能,并观察了其失效形式。结果表明:使用上层板预开孔方法能够实现三层板间的自冲铆接;接头切底量随着上层板和中层板厚度的增加而降低,并且中层板厚度对接头切底量的影响更为明显;相比JDA1b压铸铝合金,下层板材料为Al Si10MnMgT7压铸铝合金的接头的切底量更大;接头峰值载荷及能量吸收均随着接头切底量的降低而降低;剪切接头和十字拉伸接头的失效模式均为铆钉与下层板脱离;铝材断裂失效分为脆性断裂和韧性断裂。
- 于万元王超龙广鹏王国春
- 关键词：高强度钢压铸铝合金失效模式
- 面向正向概念设计的车身T型接头快速优化被引量：6
- 2015年
- 在车身概念设计阶段,提出了面向正向概念设计的T型接头的快速优化方法。该方法不依赖CAD模型,直接利用接头截面信息,快速建立由隐式参数驱动T型接头更新的全参数化模型,并建立了自动的T型接头多目标优化流程。以某车型B柱下接头为例,在满足强度、刚度要求的约束条件下,快速设计出以侧面碰撞性能和质量较优为目标的T型接头结构。优化结果根据冲压工艺和造型要求进行适当调整后,应用到实车中。
- 宋凯王超成艾国段利斌
- 关键词：T型接头多目标优化
- 面向刮底安全的电池包防护结构轻量化设计被引量：7
- 2023年
- 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。
- 王超成艾国张承霖于万元何智成
- 关键词：拓扑优化轻量化
