碰撞吸能元件耐撞特性的數(shù)值研究.pdf

1、汽車安全是目前面臨的社會熱點問題之一，如何提高汽車在發(fā)生碰撞時的耐撞性已成為被動安全研究中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。車身耐撞性研究主要研究在發(fā)生碰撞時車身吸能元件的吸能特性，金屬薄壁構(gòu)件作為最傳統(tǒng)、最有效的吸能元件，在車身吸能裝置中已得到廣泛的應用。除受構(gòu)件本身的材料特性影響外，薄壁構(gòu)件的吸能特性還與構(gòu)件的截面形狀和大小、壁厚和誘導結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)密切相關(guān)。因此，研究薄壁構(gòu)件的耐撞性與上述參數(shù)間的關(guān)系將對改善汽車碰撞性能和優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計起到了關(guān)鍵

2、的作用，對汽車安全性設(shè)計具有重要的指導意義。
　　本文首先綜述了國內(nèi)外汽車車身結(jié)構(gòu)耐撞性研究的進展和現(xiàn)狀。在展開吸能元件耐撞性數(shù)值研究之前，對汽車碰撞有限元建模過程中的各種因素對仿真結(jié)果精度的影響進行研究，來探討如何通過約束各建模因素來提高仿真精度。隨后研究了薄壁直梁結(jié)構(gòu)參數(shù)對其吸能特性的影響，對常用的吸能元件耐撞性評價指標和結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)進行了總結(jié)，對其壁厚、截面形狀和大小、誘導結(jié)構(gòu)等幾個主要結(jié)構(gòu)參數(shù)進行討論，初步確定薄壁直梁結(jié)構(gòu)

3、設(shè)計的基本原則。最后建立單帽薄壁構(gòu)件準靜態(tài)仿真模型，以LS-DYNA作為計算工具，對其耐撞性能進行仿真分析?；谠囼炘O(shè)計技術(shù)，選定結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計空間內(nèi)一系列離散的設(shè)計樣本點，通過對試驗結(jié)果提取分析數(shù)據(jù)，對單帽薄壁直梁件平均壓潰力與結(jié)構(gòu)的幾何和材料參數(shù)間的可能函數(shù)關(guān)系進行回歸分析研究。
　　針對復雜截面的薄壁梁理論難以推導其平均壓潰力等耐撞性參數(shù)的數(shù)學表達式的問題，本文提出一種基于回歸分析與顯示有限元分析相結(jié)合的數(shù)值求解技術(shù)的方法來解