折紙型汽車前縱梁碰撞性能的優(yōu)化設計.pdf

1、車輛在碰撞事故中的抗撞性能是衡量汽車被動安全性的關鍵指標,研究車身結構對碰撞能量的吸收特性的意義在于:保護乘員空間的前提下,最大程度的改善車身結構的抗撞性。汽車發(fā)生碰撞的形式分為三類:正面碰撞、側面碰撞、后面碰撞以及車撞行人與翻車。據(jù)資料統(tǒng)計,正面碰撞發(fā)生的概率最大,造成的傷害也最大。當汽車發(fā)生正面碰撞時,汽車前縱梁吸收的碰撞能最多。因此,汽車前縱梁的設計與研究對于提高汽車被動安全性有著極為重要的意義。本文針對這一情況,將折紙工程中的反

2、轉螺旋型折紙結構和帶段差凹凸型折紙結構引入到汽車前縱梁設計中,并對其正面碰撞性能進行模擬仿真與優(yōu)化設計。
　　反轉螺旋型折紙結構和帶段差凹凸型折紙結構是根據(jù)汽車前縱梁碰撞吸能特性設計出的一種高效的吸能結構。本文基于非線性有限元理論,采用LS-DYNA和響應曲面優(yōu)化算法相結合的方法,分別對反轉螺旋型折紙結構和帶段差凹凸型折紙結構進行數(shù)值模擬計算和優(yōu)化設計。對折紙結構的汽車前縱梁正面碰撞進行了分析了,并在指定的設計范圍內(nèi)得到了最佳縱梁

3、結構的形狀設計參數(shù)。結果表明,反轉螺旋型折紙結構和帶段差凹凸型折紙結構的吸能特性較現(xiàn)行結構有了明顯的提高。
　　為了使折紙結構的汽車前縱梁的幾何表面更加光滑且吸能特性更加良好,本文采用改進蝶形細分方法對反轉螺旋型折紙結構進行細分,并利用MicrosoftVisualC++6.0根據(jù)改進蝶形細分方法的算法對反轉螺旋型折紙結構進行程序設計,分別對其進行網(wǎng)格劃分、一次細分及二次細分。對細分結果進行結構分析和碰撞性能分析,結果表明,細分后