鋼鋁混合結(jié)構(gòu)前縱梁耐撞性仿真研究.pdf

1、近幾年，隨著汽車的保有量日漸增長，城市道路交通擁堵，停車難等問題日益突出。微型車以其低價(jià)格、小排量等特點(diǎn)逐漸成為暢銷的交通工具，但是小排量汽車前部吸能空間較小，相對(duì)于其他轎車來說，微型車的被動(dòng)安全性普遍偏差。因此，如何提高微型車的耐撞性研究成為值得關(guān)心和研究的問題。
　　 本文前縱梁采用鋼鋁混合的結(jié)構(gòu)，期望能融合鋁合金與高強(qiáng)度鋼的特性，盡量使前縱梁前段發(fā)生壓潰變形，而后端采用高強(qiáng)度鋼板盡量使其不發(fā)生折彎變形，以達(dá)到提高耐撞性的目

2、的。本文以通過公開渠道獲得的yaris汽車有限元模型為研究對(duì)象，根據(jù)我國C-NCAP的100％正面碰撞工況建立有限元模型，以此模型為研究的基礎(chǔ)模型，得到碰撞時(shí)的加速度峰值及防火墻最大侵入量。建立對(duì)應(yīng)的簡化模型，分別研究不同材料、厚度的單一高強(qiáng)度鋼材與鋁材對(duì)整車正面碰撞的耐撞性的影響，并對(duì)比兩種材料的前縱梁的吸能性及后端碰撞力峰值。雖然采用優(yōu)質(zhì)材料能減小防火墻的侵入量，但是其是以提高碰撞力峰值為代價(jià)的，前縱梁變形模式并未有大的改變，針對(duì)這

3、種情況，本文提出了將前縱梁的前段改為鋁合金材料，并對(duì)簡化模型進(jìn)行正面碰撞耐撞性分析。最后，本文將鋼鋁混合結(jié)構(gòu)前縱梁應(yīng)用到整車中，并通過RBF近似模型方法對(duì)整車前部結(jié)構(gòu)進(jìn)行材料及板厚的組合優(yōu)化。
　　 研究結(jié)果表明:鋼鋁混合結(jié)構(gòu)前縱梁能有效地增加前縱梁的耐撞性，相比于基礎(chǔ)模型防火墻侵入量減小10％，左側(cè)加速度減小4.1％，右側(cè)加速度減小9.05％，該結(jié)構(gòu)不僅增加了吸能量，還能降低碰撞力峰值，解決了單一材料以犧牲碰撞力峰值來提高吸能