汽车仪表板结构优化设计与成型工艺仿真分析研究开题报告
2021-03-11 00:33:55
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1 目的及意义:
随着汽车行业的不断发展,大部分汽车内外饰产品都是选用塑料材料通过注塑成型制造加工的[1]。
在汽车内外饰产品开发的过程中,材料的选用、零件的结构设计、零件的成型生产的工艺条件等因素不仅直接关系到内外饰产品的使用性能,而且会影响到整车的质量和成本。
而仪表板系统是汽车内饰设计中部件最多、最复杂的组件,包括仪表板总成,副仪表板总成和仪表板横梁等零部件,一直是结构优化设计和材料成型工艺研究的首要目标。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容:汽车仪表板是汽车内饰中部件最复杂,要求最严格的总成之一,本文的研究分为两部分,一是汽车仪表板结构优化设计,二是成型工艺仿真分析。对比之下,前者是研究的关键。通过上述研究分析,对汽车仪表板的性能、尺寸和工艺等进行优化。本研究以汽车仪表板为研究对象具体的内容如下:
(1)检索文献并收集相关资料,了解分析国内外汽车仪表板的结构优化设计及成型工艺仿真研究情况。
(2)参考相关车型的汽车仪表板结构设计,同时基于汽车仪表板的人机、法规等相关要求,利用三维建模软件catia建立不同结构的汽车仪表板设计模型;
(3)基于有限元仿真模拟,利用hyperworks/hypermesh软件对已建模型进行网格前处理,建立有限元模型,完成目标仪表板的模态性能、刚度性能分析等。其中为检验仪表板总成的振动特性,拟参考仪表板总成的模态试验要求,计算仪表板总成的约束-自由模态;为验证仪表板总成的刚度,拟进行了垂向2g重力加速度分析;为优化尺寸,拟根据灵敏度分析结果,以仪表板总成的总质量最小作为优化目标,以仪表板总成的模态性能和刚度性能作为约束函数进行优化分析[6];
(4)基于材料成型模拟,利用cae软件moldflow建立仪表板注塑成型模型[7],预测其成型质量,结合实际生产条件优化出合理的成型工艺参数,完成仪表板注塑成型工艺分析。
综合上述四部分内容,研究仪表板结构设计对刚度、模态和成型性能的影响规律,总结各影响因素的变化规律,完成汽车仪表板结构优化设计和成型工艺仿真分析研究。
2.2 研究目标:
本研究通过有限元仿真模拟分析,材料成型分析,探讨零件结构和材料成型对汽车内外饰中仪表板产品性能的影响,在满足汽车仪表板人机、安全、法规和工艺要求的前提下,对汽车仪表板进行结构优化设计与成型工艺仿真分析,优化仪表板的结构,得出最佳设计及成型方案。
2.3 拟采用的技术方案:
3. 研究计划与安排
周次(时间) | 工作内容 | 提交内容 (阶段末) |
8 学期第1周 | 方案构思、文献检索、完成开题报告 | 文献检索、开题报告 |
8学期第2-3周 | 外文翻译、资料再收集 | 外文翻译 |
8学期第4-6周 | 设计计算、草图绘制 | 设计计算草稿、草图 |
8学期第7-9周 | 图样绘制、编写设计计算说明书(论文)、预答辩 | 图样、论文初稿 |
8学期第10-12周 | 图样及设计计算说明书整理、资料袋整理,答辩资格审查 | 正式图样、论文 |
8学期第13周 | 学生提出答辩申请,并作答辩准备;教师审阅图纸、说明书 | 毕业设计资料袋 |
8学期14-15周 | 参加答辩、推荐省优 | 毕业设计成绩、省优论文 |
4. 参考文献(12篇以上)
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