基于行人下肢保護與低速碰撞的前保險杠系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、車輛前部保險杠系統(tǒng)是車輛的重要組成部分，在不同的碰撞形式中發(fā)揮著不同的作用，其中在行人下肢碰撞及車輛低速碰撞中起著最主要的作用。前保險杠系統(tǒng)作為車身最前端的部件，對行人下肢損傷有直接的影響。此外，在低速碰撞過程中，前保險杠系統(tǒng)也起著保護翼子板、散熱器、發(fā)動機罩和縱梁等重要部件的作用。因此，前部保險杠系統(tǒng)設(shè)計必須綜合考慮行人保護與車輛低速碰撞要求。
　　 本論文的目的是優(yōu)化車輛前部保險杠系統(tǒng)設(shè)計，改善碰撞吸能特性，以同時滿足法規(guī)對

2、行人下肢保護與車輛低速碰撞性能的要求。
　　 首先以湖南大學汽車交通安全研究中心建立的Human BodyModel(HBM)人體下肢有限元模型為基準，對比分析了TR(l)-LFI和LSTC-LFI兩款小腿沖擊器的生物逼真度，分析結(jié)果表明TRL-LFI和LSTC-LFI都不能很好的預(yù)測人體下肢膝關(guān)節(jié)的損傷，特別是膝關(guān)節(jié)的剪切位移，但就TRL-LFI和LSTC-LFI兩者相比較而言，LSTC-LFI優(yōu)于TRL-LFI的生物逼真度。

3、由此在后續(xù)的行人下肢保護研究中，采用LSTC-LFI沖擊器對原車型的行人下肢保護性能進行評價，結(jié)果表明原車模型的行人下肢保護性能尚不能充分滿足法規(guī)要求。
　　 同時，分別按照中國的GB17354-1998要求和加拿大的CFVSS215要求對原車的低速碰撞性能進行分析，由于CFVSS215規(guī)定的擺錘碰撞速度比GB17354-1998要大，能量相應(yīng)成平方關(guān)系，因此，CFVSS215對前保險杠系統(tǒng)提出了更苛刻的要求。分析結(jié)果表明原車能

4、滿足GB17354-1998要求，卻不能滿足CFVSS215要求。原車能滿足CFVSS215對“車角”碰撞要求，而不能滿足縱向?qū)χ信鲎惨蟆?br>　　 為此，本文建立了數(shù)學代理模型和與之相應(yīng)的優(yōu)化目標，結(jié)合LS-DYNA仿真分析軟件，提出了針對行人下肢保護與車輛低速碰撞要求的前部保險杠系統(tǒng)優(yōu)化方法和優(yōu)化流程。通過比較分析，采用吉利EC7上的金屬吸能板結(jié)構(gòu)作為保險杠系統(tǒng)的緩沖吸能結(jié)構(gòu)。接著對前部保險杠系統(tǒng)的6個參數(shù)進行靈敏度分析，選擇