汽車碰撞能量衰變特性研究及磁流變液緩沖吸能裝置設(shè)計(jì).pdf

1、隨著我國公路交通的快速發(fā)展和人民生活水平質(zhì)量的提高，汽車總保有量也在急劇增長(zhǎng)，然而汽車在給人們帶來方便的同時(shí)，也帶來了重大安全問題。很多專家、學(xué)者對(duì)緩沖吸能式保險(xiǎn)杠做了大量研究，在保險(xiǎn)杠與車身連接方式、吸能裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇及輕量化等方面取得了大量的研究成果，但是這些都是被動(dòng)緩沖吸能裝置，對(duì)不同沖擊質(zhì)量、不同撞擊速度的適應(yīng)性差。磁流變液作為一種新型的智能材料，具有磁流變效應(yīng)特性、響應(yīng)時(shí)間短、功耗低、剪切屈服強(qiáng)度大且可控等特點(diǎn)，因而基

2、于磁流變技術(shù)的緩沖器或阻尼器在沖擊領(lǐng)域得到了快速發(fā)展。結(jié)合汽車緩沖吸能式保險(xiǎn)杠能夠瞬間將汽車撞擊產(chǎn)生的單波次動(dòng)能轉(zhuǎn)化成多向撞擊狀態(tài)的特點(diǎn)，本文提出磁流變緩沖吸能裝置作為汽車保險(xiǎn)杠的吸能部件。本文基于碰撞動(dòng)力學(xué)理論建立了汽車在不同撞擊速度下碰撞能量的衰變數(shù)學(xué)模型，通過仿真碰撞實(shí)驗(yàn)得出了汽車碰撞能量的衰變特性，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)磁流變緩沖器進(jìn)行磁路設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化及開展對(duì)裝有磁流變緩沖吸能裝置的整車碰撞仿真研究，實(shí)現(xiàn)了對(duì)碰撞能量的

3、合理耗散，對(duì)提高汽車被動(dòng)安全性能具有重要意義。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴基于碰撞動(dòng)力學(xué)理論，對(duì)汽車高速碰撞問題進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模，并利用有限元軟件Hypermesh和LS-DYNA對(duì)傳統(tǒng)吸能式保險(xiǎn)杠汽車整車進(jìn)行有限元建模及對(duì)其在不同車速下進(jìn)行正面碰撞仿真，得到了不同撞擊速度下碰撞能量的衰變特性曲線及在高速碰撞下傳統(tǒng)吸能式保險(xiǎn)杠吸收碰撞能量的有限性。⑵應(yīng)用平行板流體學(xué)理論，推導(dǎo)出磁流變緩沖器的動(dòng)力學(xué)模型，并以此為基礎(chǔ)對(duì)磁流變緩沖器進(jìn)行