低速碰撞中保險杠吸能盒的結構優(yōu)化.pdf

1、隨著汽車保有量迅速增加,我國的道路交通事故已呈持續(xù)上升趨勢。安全車身的研究作為降低汽車碰撞事故傷害的有效手段具有十分重要的作用。同時,汽車車身的碰撞安全水平作為一個汽車行業(yè)的技術壁壘影響著國產汽車的市場表現(xiàn)。因此,從這兩個角度來說設計具有良好防撞性能的安全車身結構并研究相關的技術具有重要的理論和現(xiàn)實意義。
　　 本文以汽車前部保險杠系統(tǒng)中的關鍵吸能部件(吸能盒)為研究對象,分析了在低速碰撞時影響吸能盒吸能特性的各種因素。在此基礎

2、上,結合汽車修理研究協(xié)會(RCAR)的法規(guī)要求,利用多方案對比選優(yōu)以及借助優(yōu)化理論尋優(yōu)這兩種優(yōu)化思路對影響吸能盒吸能特性的各個因素(截面形狀、焊接成型方式、預變形及壁厚)展開了優(yōu)化研究。具體的研究工作如下:
　　 首先,研究了將RCAR規(guī)定的標準碰撞實驗在有限元仿真平臺上的實現(xiàn)過程。用當前碰撞仿真領域研究所用的主流軟件包搭建了本文研究用到的有限元仿真平臺,并經過測試證明了運用此平臺進行碰撞仿真實驗的整個流程是高效的。介紹了整車有

3、限元模型進行模型簡化的必要性和原則,從理論和應用兩個層面結合本文的仿真平臺對此過程進行了詳細的說明。
　　 其次,研究了吸能盒的截面形狀、焊接成型方式、預變形這三個因素對于結構的峰值碰撞力和最大吸能量這兩個吸能特性指標的影響規(guī)律。并且利用多種可行方案對比選優(yōu)的方法選出這三個因素的最佳方案。仿真結果表明最佳方案的吸能特性要大大優(yōu)于原始方案。
　　 最后,在利用均分法進行單因素實驗設計獲取壁厚取值區(qū)間的21個實驗樣本點的基礎