逐級吸能梁耐撞性優(yōu)化與應(yīng)用.pdf

1、在汽車工業(yè)高度發(fā)達(dá)的今天,安全性已成為人們購買汽車時(shí)考慮的重要因素。汽車前縱梁是正面碰撞時(shí)的主要吸能部件,其吸能特性對整車前碰撞安全性有著重要影響。汽車正面碰撞時(shí),前縱梁由于長度太短不能在有限的變形范圍內(nèi)吸收足夠的能量,將會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)及其附件侵入乘員艙,增加乘員的損傷風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí),太大的剛度會導(dǎo)致前縱梁在碰撞時(shí)彎曲變形,不能很好地吸收整車動能,從而造成乘員艙加速度較大和變形過大,不利于乘員保護(hù)。
　　 本文介紹了一種基于反推設(shè)計(jì)的

2、縱梁逐級吸能方法,即在縱梁內(nèi)不同位置設(shè)置加強(qiáng)板,逐級參與碰撞吸能,使碰撞加速度曲線達(dá)到較理想的要求。根據(jù)該設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)了截面形狀為四邊形和八邊形的逐級吸能梁結(jié)構(gòu),建立了其有限元模型,并利用臺車實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了四邊形和八邊形的逐級吸能梁有限元模型的有效性。結(jié)合試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和響應(yīng)面方法,對四邊形和八邊形的逐級吸能梁耐撞性進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先,篩選了四邊形逐級吸能梁結(jié)構(gòu)中對耐撞性影響較大的因子,結(jié)合拉丁方試驗(yàn)設(shè)計(jì)和響應(yīng)面方法建立了該逐級吸能梁的耐

3、撞性方程,并利用數(shù)值優(yōu)化算法對耐撞性方程進(jìn)行了優(yōu)化分析,找出了一組最優(yōu)的設(shè)計(jì)組合。其次,通過均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,建立了八邊形逐級吸能結(jié)構(gòu)耐撞性方程,并對其進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化,得到了一系列較優(yōu)的設(shè)計(jì)組合。通過八邊形逐級吸能梁準(zhǔn)靜態(tài)試驗(yàn)和臺車碰撞試驗(yàn),研究了八邊形逐級吸能梁準(zhǔn)靜態(tài)和動態(tài)承載能力。將最優(yōu)八邊形逐級吸能梁設(shè)計(jì)方案用于車架和整車安全性改進(jìn),前碰撞試驗(yàn)結(jié)果表明八邊形逐級吸能梁結(jié)構(gòu)變形模式平穩(wěn),不會產(chǎn)生較大的波動,有利于乘員保護(hù)。研究表明