折紙型汽車前縱梁碰撞性能的優(yōu)化設(shè)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(guān)鍵指標(biāo),研究車身結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的抗撞性。汽車發(fā)生碰撞的形式分為三類:正面碰撞、側(cè)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(dāng)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(shè)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(zhuǎn)螺旋型折紙結(jié)構(gòu)和帶段差凹凸型折紙結(jié)構(gòu)引入到汽車前縱梁設(shè)計中,并對其正面碰撞性能進行模擬仿真與優(yōu)化設(shè)計。
　　反轉(zhuǎn)螺旋型折紙結(jié)構(gòu)和帶段差凹凸型折紙結(jié)構(gòu)是根據(jù)汽車前縱梁碰撞吸能特性設(shè)計出的一種高效的吸能結(jié)構(gòu)。本文基于非線性有限元理論,采用LS-DYNA和響應(yīng)曲面優(yōu)化算法相結(jié)合的方法,分別對反轉(zhuǎn)螺旋型折紙結(jié)構(gòu)和帶段差凹凸型折紙結(jié)構(gòu)進行數(shù)值模擬計算和優(yōu)化設(shè)計。對折紙結(jié)構(gòu)的汽車前縱梁正面碰撞進行了分析了,并在指定的設(shè)計范圍內(nèi)得到了最佳縱梁

3、結(jié)構(gòu)的形狀設(shè)計參數(shù)。結(jié)果表明,反轉(zhuǎn)螺旋型折紙結(jié)構(gòu)和帶段差凹凸型折紙結(jié)構(gòu)的吸能特性較現(xiàn)行結(jié)構(gòu)有了明顯的提高。
　　為了使折紙結(jié)構(gòu)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(xì)分方法對反轉(zhuǎn)螺旋型折紙結(jié)構(gòu)進行細(xì)分,并利用MicrosoftVisualC++6.0根據(jù)改進蝶形細(xì)分方法的算法對反轉(zhuǎn)螺旋型折紙結(jié)構(gòu)進行程序設(shè)計,分別對其進行網(wǎng)格劃分、一次細(xì)分及二次細(xì)分。對細(xì)分結(jié)果進行結(jié)構(gòu)分析和碰撞性能分析,結(jié)果表明,細(xì)分后