基于耐撞性拓?fù)鋬?yōu)化的汽車碰撞安全關(guān)鍵件設(shè)計(jì).pdf

1、近年來汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，中國儼然已經(jīng)成為汽車產(chǎn)銷的第一大國。我國居民汽車保有量的不斷提高，同時(shí)也伴隨著交通事故的發(fā)生的次數(shù)也不斷提高。隨著人們對汽車碰撞安全性能的認(rèn)知也日益提高，汽車的安全性能也等同于舒適性和動力經(jīng)濟(jì)性成為了人們購買汽車考慮的重要性能之一。為了滿足國家目前現(xiàn)有的安全法律、法規(guī)和C-NCAP的星級評定指標(biāo)，同時(shí)迎合消費(fèi)者的市場需求，汽車廠商對于車輛的碰撞安全的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也越來越重視。
　　 在汽車開發(fā)的概念階段，拓

2、撲優(yōu)化手段可以有效的找出最佳的碰撞載荷路徑，有助于整車的碰撞安全性能提升。不同于傳統(tǒng)的拓?fù)鋬?yōu)化方法，耐撞性拓?fù)鋬?yōu)化方法可以直接運(yùn)用動態(tài)的加載方式，運(yùn)用LS-DYNA的顯式有限元算法直接參與優(yōu)化模型的計(jì)算迭代過程中。本文詳細(xì)的闡述了基于LS-DYNA顯式有限元算法的耐撞性拓?fù)鋬?yōu)化方法，并給出其迭代求解的數(shù)學(xué)模型。
　　 本文以實(shí)際工程為依托，以某設(shè)計(jì)開發(fā)階段車輛為研究對象，將耐撞性拓?fù)鋬?yōu)化方法應(yīng)用到車輛實(shí)際開發(fā)過程中。針對車輛正面

3、碰撞（正面100％重疊剛性壁障碰撞，下同）安全性能不佳，運(yùn)用耐撞性拓?fù)鋬?yōu)化方法，對目標(biāo)車輛的前艙主要碰撞安全部件進(jìn)行正面碰撞的拓?fù)鋬?yōu)化，以拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果的材料分布情況為依據(jù)，結(jié)合薄壁管、梁結(jié)構(gòu)的壓潰理論以及實(shí)際工程因素，指導(dǎo)車輛前艙主要吸能部件的結(jié)構(gòu)的初始設(shè)計(jì)。針對其在分析過程中存在的側(cè)面碰撞（可變形移動壁障側(cè)面碰撞，下同）侵入量較大及偏置碰撞（正面40％重疊可變性壁障碰撞，下同）門檻梁折彎等現(xiàn)象，運(yùn)用耐撞性拓?fù)鋬?yōu)化方法，建立門檻梁的等效

4、拓?fù)鋬?yōu)化模型，對門檻梁及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的材料分布進(jìn)行重新定義，經(jīng)過必要的工程詮釋和工藝修正后，獲得門檻梁的拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果。根據(jù)拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果，在初始設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上重構(gòu)車輛碰撞有限元模型，對其碰撞安全性能進(jìn)行分析。結(jié)果表明:正面碰撞過程中，前艙吸能空間的利用率大大提高，降低車輛有效加速度;偏置碰撞過程中門檻梁的X向壓潰量由20.3mm降低到13.8mm;側(cè)面碰撞過程中，B柱相對于假人骨盆位置的侵入量降低11.5％，侵入速度降低6.5％，這對于保護(hù)車