汽車低速碰撞吸能部件的抗撞性能研究.pdf

1、隨著我國(guó)汽車工業(yè)的快速發(fā)展以及城市汽車保有量的迅速增加，汽車在各種交通狀況下發(fā)生的碰撞事故也呈持續(xù)上升的趨勢(shì)，其中低速碰撞是發(fā)生頻率最高的交通事故之一。而汽車的吸能部件在低速碰撞過(guò)程中起著舉足輕重的作用，因此，提高汽車低速碰撞時(shí)吸能部件的抗撞性能成為汽車行業(yè)的重要任務(wù)。
　　 本文依托黑龍江省教育廳“汽車保險(xiǎn)杠系統(tǒng)低速碰撞安全性研究”科研項(xiàng)目，在分析國(guó)內(nèi)外汽車低速碰撞領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)際現(xiàn)行汽車抗撞法規(guī)的特點(diǎn)，研究汽車

2、在低速狀態(tài)下發(fā)生碰撞時(shí)，汽車的不同吸能部件的抗撞性能以及對(duì)汽車維修成本的影響。
　　 依據(jù)汽車正面和低速碰撞的特點(diǎn)，本文應(yīng)用動(dòng)態(tài)顯式有限元仿真方法，對(duì)吸能部件完全重疊低速正碰進(jìn)行數(shù)值模擬，通過(guò)試驗(yàn)方法與理論分析對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證。對(duì)比碳鋼和鋁合金材料吸能部件的抗撞性能，不同材料的吸能部件對(duì)于結(jié)構(gòu)的峰值碰撞力和最大吸能量都有一定的影響。
　　 通過(guò)對(duì)不同截面形狀鋁合金材料吸能部件的抗撞性能進(jìn)行了研究，正方形截面形狀吸能部件最佳

3、。根據(jù)預(yù)變形理論對(duì)結(jié)構(gòu)吸能特性的影響，采用設(shè)置誘導(dǎo)槽的方法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，誘導(dǎo)槽的設(shè)置削弱了吸能部件的剛度，降低了結(jié)構(gòu)的吸能能力；改變吸能部件壁厚，設(shè)計(jì)出了滿足碰撞性能參數(shù)的汽車吸能部件。
　　 根據(jù)汽車修理研究協(xié)會(huì)(RCAR)法規(guī)，對(duì)安裝了碳鋼和鋁合金吸能部件的某轎車分別進(jìn)行了40％偏置低速碰撞的數(shù)值仿真模擬，分析兩種吸能部件的吸能特性，鋁合金吸能部件具有顯著的優(yōu)勢(shì)。將裝有鋁合金吸能部件的實(shí)車進(jìn)行偏置碰撞試驗(yàn)，獲得的實(shí)驗(yàn)

4、數(shù)據(jù)，對(duì)仿真模擬結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　 轎車保險(xiǎn)杠系統(tǒng)中鋁合金材料的應(yīng)用，不僅減輕了汽車的質(zhì)量，而且顯著提高了保險(xiǎn)杠系統(tǒng)的性能，為汽車的輕量化設(shè)計(jì)奠定了研究基礎(chǔ)。
　　 具有良好吸能部件的汽車，在發(fā)生低速碰撞時(shí)，可有效地提高其抗撞性能，避免與吸能部件連接的前縱梁等汽車主要部件受到損壞，減少維修費(fèi)用，降低保險(xiǎn)費(fèi)率。
　　 本研究為汽車吸能部件的設(shè)計(jì)提供了重要技術(shù)參考，豐富了汽車低速碰撞的內(nèi)容，為汽車輕量化設(shè)計(jì)以及維