汽車吸能盒抗撞性仿真優(yōu)化研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，汽車逐漸成為現(xiàn)代人類社會必不可少的交通工具，然而，汽車在給人們帶來方便快捷的同時可能也會給人們帶來災(zāi)難，道路交通安全已經(jīng)引起汽車生產(chǎn)界、學(xué)術(shù)界以及政府相關(guān)部門的高度重視，汽車的安全性也越來越受到消費者的關(guān)注。在汽車碰撞中，吸能盒通過自身結(jié)構(gòu)壓潰變形吸收能量，將碰撞時的動能轉(zhuǎn)化為吸能盒自身結(jié)構(gòu)的內(nèi)能，并將碰撞力均勻地傳遞到兩個前縱梁上，對保護(hù)車身和減輕乘員傷害等方面起著不可忽視的作用。因此，吸能盒吸能特性的優(yōu)化分析對于

2、提高車輛的被動安全性有重要的意義。
　　本文在查閱國內(nèi)外汽車被動安全性資料的基礎(chǔ)上，對吸能盒低速耐撞性進(jìn)行研究。為了提高計算效率，在模型處理中對整車有限元模型進(jìn)行簡化，將有限元子結(jié)構(gòu)方法應(yīng)用到吸能盒碰撞分析中，在此基礎(chǔ)上提出了質(zhì)心約束和子結(jié)構(gòu)方法相結(jié)合的簡化方案，并對建模流程中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究改進(jìn)，得到簡化模型，同時采用臺車剛體結(jié)構(gòu)法建立簡化模型，將兩種簡化模型進(jìn)行碰撞分析，驗證了簡化模型的正確性，為后續(xù)吸能盒的模型簡化研究提供

3、了參考。
　　在吸能盒結(jié)構(gòu)優(yōu)化中，使用有限元前處理軟件HyperMesh及非線性有限元求解器LS-DYNA對吸能盒進(jìn)行優(yōu)化分析，通過對鋁合金和碳鋼薄壁管件的仿真分析，在前人研究的基礎(chǔ)上提出吸能盒平均碰撞力的理論分析方法，對仿真分析結(jié)果進(jìn)行驗證，表明鋁合金的吸能特性較好。通過對不同截面形狀吸能盒的吸能特性進(jìn)行優(yōu)化仿真，綜合對比各參數(shù)發(fā)現(xiàn)六邊形結(jié)構(gòu)更適用于吸能盒截面結(jié)構(gòu)，之后運用非線性響應(yīng)面優(yōu)化方法對鋁合金吸能盒的壁厚和截面邊長進(jìn)行分