某轿车保险杠横梁结构抗撞性优化

针对某轿车在进行车速为56 km/h的正面40％偏置碰撞试验中,前保险杠横梁断裂、乘员舱侵入过大问题,主要从抗弯性能和材料等方面对前保险杠横梁提出改进方案,并利用有限元仿真方法对保险杠横梁改进方案进行仿真计算.试制改进方案样件进行了车速为56 km/h的正面40％偏置碰撞试验,试验结果表明,改进方案解决了原保险杠横梁断...     

CFRP十二直角薄壁梁保险杠的轻量化设计

针对某B级轿车保险杠总成轻量化改进设计,基于碰撞能量管理的方法,确定了保险杠吸能目标,采用正向设计的方法进行详细尺寸设计。吸能盒采用外层为碳纤维增强复合材料(CFRP)、内层为低碳钢板的十二直角薄壁梁结构,根据薄壁梁压溃理论,分别确定两层材料厚度理论值。横梁采用单层CFRP材料的十二直角薄壁梁结构,以刚度等效替代方法,确定横梁厚度理论值。以厚度理论值为基础,设计一系列对比方案,最终通过高、低速碰撞验证选出合理方案,在保证吸能要求的前提下,使保险杠总成质量减轻41.5%。     

拼焊板保险杠横梁耐撞性的离散优化设计

为实现汽车设计的耐撞性和轻量化,将高强度钢拼焊板(TWB)结构运用到保险杠横梁,结合多目标离散优化方法,进行优化设计。运用Hypermesh软件,建立了原保险杠模型和拼焊板保险杠模型,并用LS-DYNA软件进行验证。横梁内、外板均由厚度不同的5块高强度钢板焊接而成。以提高保险杠横梁的吸能量,控制质量增加为优化目标,进行横梁三点静压仿真试验,对板材的材料和厚度参数进行迭代优化。结果表明:优化后的拼焊板保险杠横梁吸能量提高81.66%,质量只增加8.96%;从而满足了耐撞性和轻量化的要求,并具有更好的变形模式和碰撞载荷特性。     

轻型载重汽车正面碰撞仿真及结构改进

针对轻型载重汽车前部吸能区短,发生正面碰撞时吸能效果差的特点,在建立整车有限元模型的基础上,应用ANSYS／LS—DYNA软件对其进行正面碰撞模拟仿真,分析其安全性能,找出结构设计不足之处。在不改变主要结构的原则下,通过改进保险杠缓冲吸能柱的结构形式,有效地改善了汽车保险杠缓冲吸能区的吸能能力,为提高轻型载重汽车碰撞安全性能的设计提供了参考依据。     

轿车保险杠横梁的碰撞安全性研究

文章通过对国产某轿车保险杠横梁的正面碰撞仿真计算,对保险杠结构进行了修改,对比了前后两种结构保险杠的性能,为保险杠的设计开发提供参考,对深入研究汽车正面碰撞具有一定的参考价值。     

汽车前保险杠横梁结构改进与优化

以某型保险杠横梁结构为研究对象,基于显示有限元法,再现了保险杠横梁正面低速碰撞变形过程。针对横梁结构抗弯性能不足等问题,提出了横梁截面形状改进方案,并进行模拟试验验证,选取了最优改进结果。试验结果表明：改进方案可以有效降低保险杠横梁侵入位移,改良保险杠横梁碰撞特性。     

薄壁直梁碰撞性能仿真和参数影响分析

为研究材料及其厚度和结构圆角对汽车主要吸能结构前纵梁的碰撞性能的影响,建立了模拟前纵梁的薄壁直梁有限元模型,对其进行了正面碰撞仿真,并分析了材料与结构参数对薄壁直梁碰撞吸能的影响。结果表明,在相同的压溃距离下,直梁吸能与材料强度呈指数小于1的幂指数的增长关系;与厚度呈现指数大于1的幂指数的增长关系;单位质量下壁梁圆角部分的吸能是平面部分的3倍左右。     

高强度保险杠横梁结构形式对轿车耐撞性的影响

介绍了一款新型口断面结构的轿车保险杠横梁,并利用LS-DYNA软件针对不同强度、厚度及断面结构的保险杠横梁进行低速碰撞(RCAR)仿真分析。结果表明在应用超高强度钢时,新型口断面结构横梁具有更好的耐撞性能,同时具有轻量化效果。     

无乘员汽车正面碰撞仿真分析

为了掌握汽车正面碰撞时撞击力的传递路径、变形吸能及主要的车身评价指标,利用虚拟仿真技术研究无乘员的汽车正面碰撞。采用HyperMesh前处理软件,建立了某款车的整车模型;采用非线性有限元软件LS-DYNA进行了100%正面碰撞仿真;运用后处理程序LS-PREPOST定量分析了计算数据,得出了车辆保险杠、前纵梁等正面碰撞主要部件的吸能能力、部件连接处的稳固性以及乘员舱的完整性方面需要改进,通过采用非凸截面多胞管梁及增加焊点等方法对局部构件进行了优化设计,并再次仿真验证了优化方案的可行性和合理性。     

The Effects of Stamping Forming-caused Changes in Material Property on Crashworthiness

为研究冲压成形中材料特性变化对结构耐撞性的影响,以某款SUV车横梁的帽形加强梁为例,以塑性应变和厚度不均作为碰撞仿真分析的初始条件,进行考虑成形工艺因素的结构耐撞性分析,并与传统的碰撞仿真与试验结果进行了对比.结果表明,加工硬化提高了结构的刚度,可能导致结构变形模式的改变;厚度不均对结构变形和吸能的影响很大,在碰撞仿真中应引入成形因素以提高仿真精度.     

全承载客车正面碰撞吸能器设计与验证

为开发大型全承载客车碰撞吸能器,通过整车正面碰撞有限元仿真分析,确定了吸能器合理的吸能量和压溃力,以压溃力为目标进行吸能器结构参数设计。采用铝合金和DP600钢试制了吸能器样件,通过静态压溃试验对比不同吸能器的压溃力和变形模式,并通过台车碰撞和整车碰撞试验验证吸能器性能。结果表明,铝合金吸能器的压溃变形模式稳定,材料没有撕裂现象,在正面碰撞、偏置碰撞、斜角碰撞等多种碰撞工况下都能产生良好变形,满足整车碰撞安全性的要求。     

基于行人腿部伤害指标的保险杠参数分析

分别建立了行人腿部和用于计算行人碰撞的车辆有限元模型。采用正交设计方法,研究了吸能泡沫Z向偏置、副保险杠X向位置、副保险杠厚度和副保险杠强度等参数对行人腿部伤害的影响。结果表明,4个参数对胫骨最大加速度与膝盖最大弯曲角影响的重要程度一致,但影响趋势相反。     

汽车吸能部件的仿真研究

在汽车的正面碰撞过程中，保险杆、前纵梁等部件对汽车的碰撞特性具有重要意义。通过建立保险杆有限元模型，利用ANSYS／LS—DYNA软件对保险杆系统进行碰撞仿真，并从保险杆动力响应特性及吸能特性两方面分析保险杆的碰撞特性。结果表明，增加厚度的保险杆系统的碰撞特性得到改善。     

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%。     

基于Kriging模型的汽车前部结构的耐撞性优化

以汽车前部结构丰要板件的厚度为变量,采用拉丁超立方试验设计生成100个汽车正面碰撞有限元仿真模型的样本数据并进行计算,对计算结果应用Kriging模拟法构建了前部结构的质量、B柱加速度最大值和最大吸能的近似模型.以B柱加速度最大值为目标,以前部结构的质量、各板件厚度和最大吸能为约束,利用模拟退火算法进行全局优化,最终得到一组前部板件厚度的最优组合,使B柱加速度最人值达到最小.Kriging 模型的计算精度和效率满足耐撞性上程设计的要求.     

轻型货车碰撞安全性改进设计

针对轻型货车前部吸能区短、发生正面碰撞时吸能效果差的特点,提出了改进货车车架和保险杠之间缓冲吸能区的方案.通过分析改进前与改进后各测试点X向位移、整车加速度及保险杠系统能量变化情况表明,在整车前部长度不增加的情况下,改进后的结构有效降低了正面碰撞中的加速度,改善了吸能效果,对提高轻型货车碰撞安全性有重要作用.     

基于零部件试验的保险杠系统轻量化研究

从变形模式、能量吸收和截面力传递等方面将零部件碰撞结果同整车碰撞结果建立关联,从而建立了保险杠-吸能盒零部件碰撞仿真模型并进行了试验,由此提出了一种通过零部件试验评价保险杠-吸能盒在整车碰撞中的性能特性的方法。运用该零部件碰撞模型进行了保险杠-吸能盒轻量化设计。优化结果表明,在减轻质量的同时保证了优化前、后整车碰撞特性基本一致,节省了大量计算时间。     

基于正面力传递路径的轿车车身结构耐撞性

为了提高整车安全性，研究了某轿车车身结构耐撞性。分析了整车正面碰撞过程中碰撞力传递路径，利用HyperWorks软件，建立整车有限元模型，对车身结构关键零件（前纵梁、保险杠横梁和冲撞盒）进行改进设计。利用LS—DYNA软件，根据中国新车评价规程（CNCAP）碰撞安全法规，进行了100％刚性壁（RGB）正面碰撞和40％偏...     

车身碰撞损伤诊断 汽车车身修复基础知识讲座(22)

(接上期)2.侧面碰撞承载式车身侧面抵抗碰撞的能力相对薄弱。为此,车身前、后下部横梁,一般比较坚固,形状平直,不会设计吸能区。前、后保险杠骨架,采用了高强度钢材料或铝合金材料,有足够的强度。这样,当车辆受到侧向撞击时,以便将碰撞力通过横     

乘用车前保险杠系统耐撞性分析与优化

针对行人保护柔性腿型(Flex-PLI)、RCAR低速碰撞、高速偏置碰撞3种工况,采用有限元建模方法,对某车型前保险杠系统进行耐撞性仿真分析,分析表明该车前保险杠系统不能满足碰撞安全性要求。以前保险杠系统主要结构参数为变量进行正交试验设计,利用综合分析法对前保险杠结构进行优化匹配。在结构优化的基础上,以厚度为变量利用响应面和多目标遗传算法对前保险杠系统的安全性能和质量进行了进一步优化,其整体耐撞性能得到提升。