论文车身薄壁结构的刚度理论与应用，本文是理论研究论文例文跟刚度理论研究和车身薄壁结构和应用方面论文如何写.
1引言
薄壁结构是由薄板件通过冲压工艺形成不同形状,并通过连接工艺组成的结构,能以较小的重量和较少的材料承受较大的载荷,因其良好的力学性能和轻量化特性,在车体结构中被广泛应用.薄壁结构与传统工程结构在力学性能上存在较大差异,其截面形状具有不对称性且壁厚相较于截面尺寸占比很小,在载荷作用下除了整体变形外还存在局部变形的情况.本文通过薄壁结构理论研究,识别结构的几何形状和材料特性对刚度和轻量化方面的影响,方便在车身设计过程中,能够使用更少的重量,得到更为优异的结构性能,同时减少反复尝试的时间.
2薄壁结构的弯曲刚度特性及轻量化理论
2.1薄壁结构弯曲刚度特性
根据材料力学刚度影响要素,我们很容易推导出结构弯曲刚度公式：
KB等于fi×E×I
其中,f；是系数,与结构的边界约束条件、作用位置有关,不同约束条件的f,值见表1；E是材料弹性模量,与材料有关,比如钢铁、塑料、铝合金；I是惯性矩,与截面形状,材料厚度有关.
在常规车身结构设计过程中,结构边界条件相对固定,因此,可以通过选用弹性模量E更高的材料或者优化截面惯性矩I来提高结构弯曲刚度,而对于以钢材为主的车身结构,在车身结构设计过程中,则需要重点提升截面惯性矩来提高结构弯曲刚度.
2.2惯性矩的计算
截面惯性矩是影响结构承载能力的重要因素,根据惯性矩知识,矩形薄壁结构和圆形薄壁结构的惯性矩如下：
(1)对于矩形薄壁截面（如图1）,
其中,d为为薄壁梁截面厚度t中线处的直径.
由结果可知,对于矩形截面,腔体的高度h对惯性矩影响较大,其次为材料厚度t,腔体的宽度b对惯性矩影响较小；对于圆形截面,腔体直径d对惯性矩影响较大,其次为材料厚度t.
可见,在相同材料面积的下,对于闭环截面,改变A/S,即改变截面形状可以有效提高截面的极惯性矩效率,根据几何原理,A/S比值由大到小分别为圆形,正六边形,正方形,长方形,三角形；对于开环截面,只有通过增加料厚才能提高极惯性矩效率.
4薄壁结构的屈曲理论及其优化方案
4.1 薄壁结构在压力载荷下的屈曲理论
由前文的薄壁结构的刚度理论我们可知,相同的材料面积,当把材料远离中性轴后,可以提升结构的惯性矩,弯曲刚度随之增加.那么把材料无限远离中性轴后,我们是否可得到非常大的弯曲刚度呢？
结果必然是否定的,实际上,给细长杆或薄壁腔体施加一个载荷,载荷逐渐增加,当载荷很小的时候,细长杆或薄壁腔体的变形与载荷成正比,但当载荷超过某一值的时候,由于在轴线或柱面的垂直方向出现大量横向紧缩,导致结构无法维持原有特性的平衡状态,最后出现崩溃,这一现象称为屈曲,出现屈曲时的载荷称为屈曲载荷,出现屈曲时的应力称为临界屈曲应力,临界屈曲应力取决于板的宽厚比b/t.
在薄壁理论中,薄壁板在受到压力载荷时,局部区域由于发生屈曲现象会降低整个结构的承载能力,如果我们能够提高屈曲区域的临界屈曲应力,就可以有效提高整体结构的承载能力.为了更好的理解,我们将临界屈曲应力公式进行变形：
总结:该文是适合不知如何写刚度理论研究和车身薄壁结构和应用方面的理论研究专业大学硕士和本科毕业论文以及关于理论研究论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料.
参考文献：
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