塑料后防撞横梁的选材及设计开发

文章以某款车型为例介绍塑料后防撞的设计开发过程。文章系统性地对三种材料的性能、成本、轻量化效果、应用成熟度等进行综合对比,确定塑料后防撞梁选材方案为GMT(Glass Mat reinforced Thermoplastics)材料;随后根据材料特性及零件要求进行结构设计,并根据CAE分析结果对结构进行优化,避免了应力集中,对局部补强从而提高强度,开发了满足性能要求的GMT后防撞梁。开发的GMT后防撞梁方案可减少生产工序,具有良好的轻量化效果。同时在此过程中积累了防撞梁设计开发的经验:拖钩结构的布置位置对后防撞梁性能影响很大,布置位置不合理将会导致拖钩强度不足,拖钩结构位置要避免直接集成在塑料后防撞横梁上。     

GMT材料的制备工艺及其在汽车轻量化方面的应用研究

介绍了GMT材料的特性和GMT材料的制备工艺,对比了2种玻纤含量的GMT材料性能;以发动机下护板为例,从材料性能分析、结构设计优化、CAE仿真分析和试验验证等方面介绍了以GMT材料替代金属材料的零件设计、验证过程及方法。结果表明以GMT替代金属材料用于汽车部件具有轻量化、环保和经济性的优点。     

轻质GMT在汽车顶棚中的应用

聚苯乙烯（PS）泡沫、聚氨酯（PU）泡沫、麻板、轻质玻璃纤维增强聚丙烯（GMT）在国内外汽车顶棚中得到了大量应用。文中通过实验对比分析各种顶棚材料,特别是PU复合板材料和轻质GMT材料,表明轻质GMT具有环保、可反复回收利用、力学性能和吸音性能优异、导热系数低等诸多应用优势。     

新型复合材料在保险杠缓冲梁中的应用

介绍了汽车轻量化和新材料在汽车中应用的最新进展，介绍了GMT和LFT—D新材料的材料性能和成型工艺。研究了保险杠缓冲梁采用GMT新材料代替传统金属材料的可行性，并利用有限元分析方法分析材料替换前后的碰撞安全性能变化，最终验证了GMT新材料应用到缓冲梁设计中能够满足碰撞安全法规的要求。     

汽车铝制防撞梁力学性能及虚拟仿真研究

以汽车铝制防撞梁为例,从防撞梁铝合金原材料力学性能测试、静态3点压弯及动态冲击3个试验方面入手,同时采用LS-DYNA有限元分析软件对上述试验进行仿真分析,结果表明,原分析软件中的材料卡数据和试验结果差别较大,材料卡经优化后,虚拟仿真结果和试验结果较为吻合,有效提升了防撞梁的仿真分析精度.     

先进高强度钢在汽车防撞系统中的应用

采用有限元方法对某车型前端防撞系统进行低速碰撞仿真,比较防撞梁在不同材料强度和厚度情况下防撞系统总成的质量与防撞性能,并对先进高强度钢（AHSS）的特有加工工艺进行了简要阐述。     

高速公路可导向防撞垫的应用研究

高速公路车型复杂、车速快,出入口三角区护栏端头经常受到车辆碰撞,极易发生人员伤亡事故,为减少此类人员伤亡事故的发生,同时为了推广应用防撞垫新技术,试验以庐山西海高速公路为依托工程设置了18个可导向防撞垫.自防撞垫应用至今,已有效防止了两起重大伤亡事故的发生.该文采用仿真法再现了事故过程,评估了防撞垫在事故发生过程中的能量吸收、材料再利用情况.应用及分析结果均表明:可导向防撞垫可有效避免伤亡事故的发生,且受到碰撞后部分材料仍然可以重复利用,应用效果良好.     

基于熵权TOPSIS法的CFRP防撞梁轻量化研究

碳纤维增强复合材料(CFRP)具有轻质高强的特点,本文中基于抗撞性要求将某乘用车保险杠原钢制防撞梁替换为CFRP,并进行铺层优化设计。首先对CFRP层合板进行力学性能试验以获得材料参数,并通过三点弯曲仿真试验验证其准确性,然后根据等刚度设计原理,确定CFRP防撞梁的厚度,并通过保险杠低速碰撞有限元仿真对比分析两种材料防撞梁的抗撞性能。在此基础上,以质量、比吸能、最大侵入量和碰撞力峰值为目标,采用熵权TOPSIS方法对CFRP防撞梁进行铺层优化,确定出最优铺层方案。结果表明,在保证抗撞性能要求的条件下,优化后的CFRP防撞梁比原钢制防撞梁减轻了76.82%。     

车门防撞梁选型策略研究

为提高汽车侧面碰撞的耐撞性,以车门防撞梁为研究对象,基于三点弯曲试验搭建有限元模型,对比4种防撞梁的仿真结果。综合考虑质量、材料、结构以及成本因素,分析各防撞梁的吸能特性和抗弯能力,为今后车门防撞梁的选型提供可借鉴的方法。研究结果表明:同种材料的防撞梁,随着厚度的增加,性能越好;热成型钢与冷成型超高强钢性能差距不大,但成本相对较高; W型防撞梁的抗弯性能优于管状防撞梁。     

一种自浮式防撞装置的防船撞性能分析

通过数值模拟研究了松浦大桥上采用的自浮式防撞装置的防船撞性能,建立了1 000t轮船及自浮式防撞装置的精细化有限元模型,研究了自浮式防撞装置材料强度、滚滑组件个数、耗能钢筒屈服强度对自浮式防撞装置防船撞性能的影响。结果表明,自浮式防撞装置能延长撞击时间,显著削减撞击力峰值,同时,采用强度相对较低的材料、增加滚滑组件个数有利于进一步降低撞击力峰值,对于耗能筒屈服强度,存在一个最优值使得撞击力峰值最低。