汽車正面碰撞及防撞結(jié)構(gòu)的吸能特性研究.pdf

1、　　隨著汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,交通安全問題越發(fā)嚴(yán)重。有關(guān)研究表明,發(fā)生正面碰撞時,汽車前部薄壁結(jié)構(gòu)起著極為重要的作用。因此,如何有效的改進(jìn)薄壁結(jié)構(gòu)的變形模式,在增加吸能的同時降低碰撞力峰值,是汽車正面碰撞仿真的重要課題之一。
　　首先,本文在整理前人相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,以某車型為研究對象建立了整車正面碰撞模型,并使用HyperMesh和LS-DYNA軟件進(jìn)行仿真分析,綜合評價了該車的碰撞吸能特性。仿真結(jié)果表明：汽車前部吸能部件的吸能

2、率為49.78%,不滿足行業(yè)(大于50%)要求,需要通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化來增加吸能值,減小乘員艙的變形。同時,該模型在碰撞過程中,前部各薄壁件基本滿足了梯度變形順序,但縱梁壓縮不完全,有進(jìn)一步提升的空間。
　　隨后,本文選取了汽車前部的保險杠系統(tǒng)和前縱梁部件為分析對象,研究結(jié)構(gòu)的改變對吸能的影響。針對前縱梁部件,就誘導(dǎo)槽的數(shù)量、間距和布置形式等參數(shù)進(jìn)行了研究；針對保險杠系統(tǒng),就橫梁內(nèi)外板的厚度、材料及結(jié)構(gòu)形式等參數(shù)進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表

3、明：誘導(dǎo)槽數(shù)量的增加使得縱梁折疊次數(shù)增多,同時降低了碰撞力峰值；誘導(dǎo)槽間距的減小可以增加薄壁梁能量的吸收,降低峰值力,從而提高整車碰撞性能；貫穿式誘導(dǎo)槽在變形和碰撞力上都比非貫穿式結(jié)構(gòu)要好；保險杠橫梁材料及厚度的增加使得結(jié)構(gòu)剛度得到了提高,有利于改善汽車在高速碰撞時的變形吸能；同時,在保險杠內(nèi)部中空部分增加加強(qiáng)板能有效的降低碰撞加速度峰值及折彎變形現(xiàn)象。
　　最后,本文運(yùn)用正交優(yōu)化試驗設(shè)計法,對前縱梁誘導(dǎo)槽的數(shù)量、吸能盒上誘導(dǎo)槽