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在当今汽车环保和轻量化设计的趋势和背景下,结构胶合技术具有传统连接技术所无法比拟的优势。然而,为了使结构胶合技术能更成熟地应用于汽车研发设计中,对结构胶粘剂以及胶合结构的虚拟试验研究仍有待突破,这成为了当今汽车工业新型连接技术发展的一大课题。
本文便是建立在全球著名胶粘剂生产商—汉高股份有限公司与同济大学共同签署的结构胶合合作项目的基础上,旨在对车用结构胶合技术进行虚拟试验的设计和研究,力求探讨将虚拟试验应用于结构胶合技术研究中的可行性与难点所在,这对于未来车用结构胶粘剂产品的研发及其在汽车设计中的工程应用都是非常有意义的。
本课题通过大量的工作,将建模理论与真实试验紧密结合,探索了一条对车用结构胶合技术进行虚拟试验研究的技术路线。
通过选择合适的结构胶粘剂作为研究对象,制备了拉伸与剪切试样,并设计了相应的力学试验以获得结构胶粘剂的力学参数;
接着,在ANSYS/LS—DYNA平台上建立了单搭接剪切拉伸模型,并选取非线性弹塑性材料模型来模拟胶粘剂材料的力学性能,对结构胶合技术在应用于不同连接方式(点焊连接、结构胶合连接以及点焊—胶合复合连接)下的虚拟试验建模方法进行了一定的探讨,总结了不同建模方法和材料模型对计算结果的影响;进而设计了相应的真实试验,对虚拟试验的计算结果进行比较和分析;
最后,通过发现误差,并追根溯源地从材料参数、建模方法和试验过程等方面,分析了可能产生误差的原因以及诸多因素对误差的影响,提出了改善虚拟试验和真实试验精度的方法和相关注意事项。
最后,本文还对车用结构胶合技术虚拟试验的进一步研究方向进行了简要的讨论。