本项目针对轻量化铝合金车身连接难题,探索一种用于铝合金车身的新型榫卯连接结构。针对电动客车行驶工况,研究了车身接头的疲劳测试工况,开展了不同载荷等级下的榫卯接头面外弯曲疲劳试验,研究了榫卯接头的疲劳破坏行为,获得了接头的载荷-寿命曲线。通过建立铝合金榫卯接头精细化有限元模型,研究了节点模型中各个区域的变形行为和破坏模式;通过分析榫卯接头区域裂纹萌生、扩展的路径和规律,获得了榫卯接头在动态疲劳下的失效机理以及疲劳寿命预测方法。通过建立不同榫卯尺寸、内部配合方式和加强件等因素的参数化有限元模型,研究揭示了这些因素对榫卯结构破坏和疲劳性能的影响规律。设计试验方案开展了榫卯接头疲劳性能仿真试验,采用代理模型拟合接头载荷、寿命与接头特征参数之间的数学模型,对榫卯接头在疲劳载荷下的性能进行多目标优化设计,最终获得了较优的接头特征参数组合。本项目研究了铝合金榫卯结构在疲劳工况下的变形行为和失效机理,揭示铝合金榫卯结构榫卯之间、榫卯节点和加强件的相互作用。项目获得发明专利授权2项(增强型铝合金榫卯结构,专利号:ZL 20221 0243994.4;榫卯式移动升降装置,专利号:ZL 202111573016.8)、实用新型专利授权2项(榫卯式铝合金安装座,专利号:ZL 202123289964.7;增强型铝合金榫卯结构,专利号:ZL 202220536577.4),为轻量化新能源汽车产业发展中的铝合金型材连接难题提供了一种解决方案。 |