基于DFSS的仪表板头碰问题解决

摘要

本文以某出口车型的内饰仪表板系统为研究对象，从仪表板结构的研究以及内部凸出物法规要求的深入剖析出发，运用DFSS的方法对头碰失效的问题的解决进行了全过程有效地管理。从问题的提出，方案的选择，到最后方案的优化，DFSS工具对问题的正确解决提供了指导，同时CAE的分析也为这次问题的解决提供了重要的技术支持。从而保证了这个问题在规定的时间内得以高效高质量地顺利解决。
　　该出口车型由于仪表板取消了副驾驶气囊的配置而导致无法通过静态头部碰撞试验。针对头碰试验中产生的严重变形，连接点脱开等现象，通过CAE虚拟分析重现失效，并明确改进的目标。通过运用普氏分析法找到解决问题的突破口，通过CAE分析对不同方案的比较，找到了影响系统输出的四个关键控制因子。对每个关键控制因子设定相应的变量水平进行优化，并用CAE手段进行虚拟试验的验证。通过对虚拟分析的结果进行解读，得到比较稳健的优化方案，锤头的位移量和加速度值都满足了预定的分析目标。最后按照最终的优化方案制造零件，最后在物理试验时一次性成功地通过了该车型的头碰安全认证，满足了项目的节点要求。
　　本论文全面地研究了头碰法规的具体实施办法，结合仪表板系统的结构性能要求，深入研究了仪表板头碰问题的解决方法。根据这次CAE分析和试验结果总结出了一些经验，也形成了CAE分析头碰的流程。此次解决仪表板系统的头碰问题的思路可以为以后乘用车头碰问题的解决提供帮助，也为CAE预测头碰问题和解决头碰问题提供了一个参考。

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第一章 绪论

1.1论文的背景和意义

1.2 DFSS方法在汽车开发中的应用

1.3 CAE技术在汽车开发中的应用

1.4本章小结

第二章 仪表板系统的结构开发和CAE的应用

2.1 仪表板系统的结构和设计要求

2.2 仪表板系统结构开发过程中的CAE应用

2.3用LS-DYNA显式进行仪表板系统头碰分析的理论

2.4 LS-DYNA进行头碰建模的方法

2.5本章小结

第三章 仪表板头碰问题提出和头碰法规的技术研究

3.1仪表板头碰问题的提出

3.2 对内部凸出物法规中的静态头部碰撞要求进行关键点剖析

3.3 内饰仪表板系统常见的头碰问题

3.4本章小结

第四章 仪表板头碰问题解决方案的确定

4.1用CAE方法模拟失效并确定详细的分析控制目标

4.2通过CAE分析确定方案的主体特征

4.3本章小结

第五章 基于DFSS的支架设计优化

5.1运用CAE手段找到关键控制因子

5.2运用DFSS方法进行试验设计

5.3本章小结

第六章 头碰问题的物理验证

6.1物理试验的验证

6.2问题解决过程中的经验总结

6.3头碰虚拟分析的经验

6.4头碰问题的虚拟分析流程的标准化

6.5本章小结

第七章 结论与展望

7.1结论

7.2展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的学术论文和专利