基于轎車薄壁構(gòu)件碰撞的變形及吸能特性的仿真與分析.pdf

1、由于早期對車身結(jié)構(gòu)抗撞性能的研究主要依賴于試驗的方法，即通過試驗檢驗整車及相關(guān)安全部件的耐撞性以及人體的損傷指標，這類研究需要通過反復設計，反復試驗多輛汽車而完成，于是整車及安全部件的開發(fā)試驗花費較大而且工期很長。由于試驗費用昂貴，因此汽車碰撞試驗正逐步被計算機仿真方法所取代，且后者已成為現(xiàn)代汽車的研發(fā)中的一個應用熱點。 計算機仿真已經(jīng)有比較成熟的理論體系和比較廣泛的應用范圍，盡管其并不能完全替代實車試驗，但它可以作為實車試驗的

2、重要補充，在汽車研發(fā)過程中發(fā)揮巨大的作用，基于轎車薄壁構(gòu)件碰撞的變形及吸能特性的仿真與分析具有現(xiàn)實的理論和工程應用背景，其研究工作可為車身吸能元件、整車抗撞性研究等奠定理論基礎和依據(jù)。因此，開展這方面的研究工作不僅具有重要的學術(shù)價值，同時也具有工程實用意義。 當前，薄壁構(gòu)件作為一種低成本、高吸能的元件，廣泛應用于飛機、汽車等幾乎所有交通工具的碰撞沖擊能量耗散系統(tǒng)中。薄壁構(gòu)件吸能元件主要通過自身塑性變形來耗散沖擊能量，受到?jīng)_擊載荷

3、作用時結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的壓潰行程，從而將沖擊能量均勻地耗散，瞬時沖擊載荷強度因而大大降低。同時，薄壁管結(jié)構(gòu)軸向變形所吸收的能量大約要比橫向高一個數(shù)量級，因此研究薄壁管件在軸向沖擊載荷作用下的動態(tài)吸能特性對結(jié)構(gòu)抗撞性研究具有重要的指導意義。 本文基于顯示非線性有限元理論基礎，對有限元分析碰撞中模型的合理簡化、網(wǎng)格劃分和材料參數(shù)的設置等關(guān)鍵問題進行了探討，并結(jié)合長方形薄壁梁的破壞模式從質(zhì)心加速度和比吸能值兩個方面分析了不同截面形狀薄壁梁