【摘 要】
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当今世界保护环境和节约能源的理念逐渐走进人们的观念中,车辆作为现代工业社会的标志,带给世界便捷也消耗了大量能源,在本文研究中发现,对车辆等进行轻量化处理,可以降低能源消耗,因此轻量化的研究具有现实意义。使用TRB板材可以在保障性能同时降低板材的重量,从而降低能源的消耗。普通TRB过渡区为直线性,无法应用更广泛的场景,本次课题为研究解决此种局限性,创新研究径向TRB。通过研究这类结构,改变以往困局。
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当今世界保护环境和节约能源的理念逐渐走进人们的观念中,车辆作为现代工业社会的标志,带给世界便捷也消耗了大量能源,在本文研究中发现,对车辆等进行轻量化处理,可以降低能源消耗,因此轻量化的研究具有现实意义。使用TRB板材可以在保障性能同时降低板材的重量,从而降低能源的消耗。普通TRB过渡区为直线性,无法应用更广泛的场景,本次课题为研究解决此种局限性,创新研究径向TRB。通过研究这类结构,改变以往困局。本次课题主要研究径向TRB的制备及其性能,首先建立了径向TRB模型,选用7075铝合金作为径向TRB材料,采取摆动辗压成形以及旋压成形两种加工方式制备径向TRB,并对其进行性能对比,在本次课题最后研究径向TRB的性能并总结其变化规律。本文主要的研究工作分为如下几个方面:（1）基于DEFORM-3D研究摆动辗压成形制备径向TRB,研究摆动辗压成形中,各个参数制备出的径向TRB质量优劣,通过设计正交试验,对摆动辗压成形中四个工艺参数:摆头倾角、旋转速度、给进速度以及摩擦系数对成形质量的影响,并基于Kriging模型以及NSGA-II算法进行多目标优化,从而得出最优解,最优解为:Y（Fn,P,T）=（692.4KN,599.8MPA,0.0244）,X（,V,,k）=（2.62,0.22,164.2,0.222）。（2）基于ANSYS及LS-DYNA研究旋压成形制备径向TRB,研究旋压成形中,各个参数制备出的径向TRB质量优劣,通过设计正交试验,对旋压成形中三个工艺参数:滚轮半径、给进速度以及摩擦系数对成形质量的影响,并基于RBF模型以及NSGA-II算法进行多目标优化,从而得出最优解。对比两种方式制备的径向TRB的性能差异并得出结论,其最优解为:Y（Fn,P,T）=（12.0KN,301.7MPA,0.231）,X（,v,k）=（12.7,0.48,0.11）。（3）本文通过对径向TRB进行单向拉伸以及筒形拉深模拟,研究这类结构对板材性能的影响,并总结其变化规律。首先对径向TRB与普通TRB在单向拉伸,研究不同结构破坏区域与破坏程度的受过渡区的影响。最后对径向TRB与普通平板进行圆筒拉深,发现普通平板在拉深过程中会发生厚度突变的情况,使用径向TRB可以减少厚度突变,提高成形性能;并研究拉深过程中不同参数对壁厚变化的影响以及拉深后成形精度与回弹。
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