利用蜂窝结构改善汽车耐撞性的仿真研究

在汽车碰撞过程中,汽车前纵梁是主要的吸能装置.通过对方管薄壁结构和蜂窝型多胞结构的耐撞性进行对比分析可知,蜂窝型多胞结构杆件具有较好的吸能特性.将蜂窝型杆件应用于汽车前纵梁上进行碰撞分析.结果显示,蜂窝型多胞结构具有更优越的耐撞性能,且碰撞过程的材料利用率也较高.     

仿生双菱形肋边多胞薄壁结构的耐撞性能研究

为提高汽车吸能盒结构耐撞性,受毛竹微观结构启发,提出3种不同的仿生双菱形肋边多胞薄壁结构。建立仿生双菱形肋边多胞薄壁结构的有限元模型,通过有限元仿真对比研究仿生双菱形肋边多胞薄壁结构与传统八边形多胞薄壁结构的耐撞性。分析双菱形肋边布置方式、内层壁厚等因素对新型薄壁结构吸能特性和变形模式的影响。结果表明,与传统八边形多胞薄壁结构相比,仿生双菱形肋边多胞薄壁结构的吸能特性有了明显的提升;双菱形肋边布置方式和内外层壁厚对结构吸能特性均有一定影响;随着内层壁厚的增加,结构最大峰值力减小,但总能量吸收和比吸能减少,载荷平稳度降低。仿生双菱形肋边多胞薄壁结构能有效降低乘员在汽车正面碰撞中所受的伤害,可应用到新能源汽车吸能盒的设计开发中。     

提高汽车耐撞性的能量吸收结构撞击吸能特性研究

安全法规对车辆的耐撞性能提出了要求，性能优越的能量吸收结构可以有效地改善汽车的耐撞性能。文中研究了多种金属材料的薄壁圆柱管沿轴向压缩的历程，总结了轴对称叠缩型、过渡型、非轴对称叠缩型和翻裂型４种典型的破坏模式，它们与能量吸收机理和冲击历程紧密相关。比较了不同类型吸能结构的缓冲和吸能性能，并对这类能量吸收结构的设计提出了建议。     

磁流变液仿生薄壁吸能管及其耐撞性可控度的研究

为克服传统薄壁管耐撞性恒定、环境适应性差的缺点,受马尾草结构的启发,提出一种可应用于薄壁管结构设计的磁流变仿生吸能单元的设想.建立了磁流变液仿生单元吸能理论模型和吸能可控度理论公式,对一定尺寸的磁流变液仿生单元进行了有限元仿真分析.结果 显示:在一定尺寸和一定压缩条件下,流固耦合仿真和固体结构仿真预测的磁流变液和固体结...     

仿生层级薄壁方管的耐撞性研究

为了进一步改善车辆结构部件的耐撞性能,基于甲虫翅鞘微观锥形小梁结构提出新颖的仿生层级薄壁方管(BHST)结构,包括SBHST-4,SBHST-9,BHST-4和BHST-9。通过非线性有限元软件和试验验证结果建立BHST有限元模型,并对比其与传统多胞薄壁方管结构的轴向吸能特性。考虑到结构壁厚、截面尺寸和空间位置因素对BHST-9结构耐撞性能的影响,采用参数分析方法,研究小方锥管下截面尺寸b分别和空间位置参数λ、结构壁厚t对BHST-9结构轴向吸能特性的影响。此外,结合径向基函数(RBF)神经网络代理模型技术与非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对BHST-9结构进行多目标优化分析,以获取BHST-9结构的最优配置。研究结果表明:BHST-9结构呈现出较优异的轴向吸能效果,其比吸能较传统9胞薄壁方管在等质量的条件下提高了22.87%,初始峰值力降低了10.22%;适当增加结构壁厚和小方锥管下截面尺寸有利于提升BHST-9结构的吸能能力;随着λ的增加,BHST-9结构的比吸能呈现出先增后减的趋势,当λ为0.5时,不同下截面尺寸小方锥管的BHST-9结构整体上具有较高的比吸能和较稳定的折叠变形...     

汽车正撞吸能部件改进的计算机仿真

本文为了改进某一整车的前碰撞性能，应用计算机仿真技术对该车的前碰吸能部件进行了碰撞仿真改进研究。由改进前后的整车有限元模型碰撞仿真计算结果与改进前后的实车碰撞试验结果的对比表明，部件的碰撞仿真设计是确保设计车辆具有良好碰撞性能的一种重要的方法和手段。     

负泊松比防车撞结构的耐撞性研究

桥墩在车辆碰撞事故中可能会产生失稳、倒塌等损伤,因此开展桥墩防车撞研究存在必要性和较高的研究价值。针对城市内车辆行驶区域受限的特征,本研究设计了一种具备占用空间小、吸能效果好等优点的新型负泊松比钢质防车撞结构,在不同工况下开展了实车碰撞场景下防车撞结构的耐撞性数值仿真研究,并分析了负泊松比蜂窝防车撞结构的防护效果。结果表明,与普通正六边形蜂窝防车撞结构相比,新型负泊松比蜂窝防车撞结构吸能更多,碰撞力峰值更小,结构应力分布更均匀;在不超过结构设计厚度的情况下,撞深更大,材料利用更充分,更适合作为防撞结构。     

微型客车正面耐撞性的结构优化研究

微型客车因其成本低廉,安全配置低,吸能空间有限,对车身结构的安全性设计有较高的要求.本文对某款成熟车型进行了正面碰撞仿真分析,并与试验结果进行对标,针对原车在车身安全设计方面的缺点,对该车的纵梁结构进行优化,对截面形状、加强板结构、诱导槽等进行改进设计,设置合理的前部刚度.优化后,车身最大加速度降低了38.5％,平均加速度降低了5.3％,结构耐撞性得到明显提高,纵梁加强板减重1.18 kg,并且碰撞相容性也得到了优化.结果表明,在乘员空间和约束系统不变的前提下,新结构使整车耐撞性有较明显的提高,乘员伤害值有明显降低.     

某款SUV小重叠偏置碰撞结构耐撞性研究

某款SUV车型进行IIHS规程25%重叠偏置碰撞试验评价等级为"较差",采用理论、计算机辅助工程(Computer Aided Engineering,CAE)和试验相结合的方式对其结构耐撞性进行改进分析研究。分析探讨了小重叠偏置碰撞中载荷传递路径和能量传递情况,通过建立有限元模型模拟碰撞过程,CAE仿真和试验结果吻合较好。结合理论分析确定改进策略和方案,对改进方案进行仿真分析,仿真结果显示车辆的车体变形程度和乘员舱侵入量明显减小,改进方案的评价等级提升至"良好"。根据实车情况采用最优方案进行试验验证,最终获得"良好"评级,对于小重叠偏置碰撞结构耐撞性能开发具有较好的指导作用。     

汽车结构耐撞性设计与优化研究综述

汽车的碰撞安全问题是汽车行业一直重点关注的问题之一,开展汽车结构的耐撞性设计已成为提升车辆碰撞安全性的重要手段。文章对国内外汽车结构耐撞性设计与优化的研究成果进行回顾与总结,鉴于碰撞过程的强非线性与众多设计准则相互耦合等特性,重点对近似多目标耐撞性优化方法及其应用进行综述,并分析存在的问题和进一步深入研究的方向。     

自相似分层蜂窝结构多碰撞工况耐撞性研究

受马尾植物的启发,本文中提出了一种仿生自相似分层蜂窝结构,基于试验验证的有限元模型,对比分析了这种新型结构与传统蜂窝结构在多角度斜向碰撞工况下的耐撞性能,包括变形模式、应力应变曲线和吸能特性。结果表明：自相似分层蜂窝结构无论在理想正向碰撞工况还是斜向碰撞工况下都具有稳定的变形模式,且在碰撞角度变化时,具有稳定且优异的吸能性能。     

利用钢管扩胀变形吸能的特性提高汽车抗撞性能

通过使圆形钢管的内孔扩胀变形,可以实现很高的吸能效果。有限元仿真分析表明,钢管扩胀变形的单位行程吸收能量大,阻力恒定,对碰撞角度误差不敏感,适合于用作汽车正面碰撞吸能。在某轻型客车上安装钢管进行的碰撞试验验证了其优异的吸能效果。     

应用有限元法研究车架结构的耐撞性

本文应用有限地对车辆正面碰撞过程中车架结构的大变形过程进行了计算机模拟。文中介绍了非线性有限元分析的基本方程，运用微机版ＤＹＮＡ３Ｄ软件，在合理简化的基础上，建立了车呆结构的有限元模型，通过计算机模拟，预测了车辆正碰过程中车架的变形位置和变形形式。针对存在的问题，对车架结构进行了改进设计。实车碰撞试验表明：改进后，车架结构的耐撞性有明显提高。     

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.     

车身结构耐撞性设计参数的全局灵敏度分析

为准确评估汽车碰撞等非线性问题中设计参数的敏感度,提出了基于响应面和Sobol法的全局灵敏度分析策略.以某款轿车车顶压溃为例,以车身上部零件为研究对象,应用多项式响应面建立设计变量与车顶强度的近似模型并开展灵敏度分析,甄别对车顶强度影响较大的关键变量.     

汽车前舱结构耐撞性关键技术研究

以国产某设计阶段新车型为目标车型,根据C-NCAP的相关要求,对其进行有限元建模,并进行100%正面碰撞和40%偏置碰撞有限元的模拟.通过对碰撞过程中前舱结构的变形和吸能的分析,再根据纵梁轴向压溃等相关理论,改进前舱关键部位的结构、吸能盒和大梁的材料,重新分析更改后的模型,得出相应结论.      

基于载荷传递模型的汽车耐撞性研究

为了提高汽车正面碰撞安全性,文章研究了碰撞载荷在车身结构中的传递路径,并以此为依托,总结了基于载荷传递路径的汽车碰撞安全性优化方法。以具体的车身结构为例,结合此方法,构建了其在整车64km/h正面40%偏置碰撞工况下的载荷传递模型。以优化侵入量为目标,载荷传递路径为根本,基于所建模型,提出了改进方案。结果表明,提出的改进方案在改善正面偏置碰撞汽车耐撞性方面取得了很好的效果。     

车辆正面碰撞中乘员舱结构耐撞性研究

从安全角度考虑乘员舱是乘客的生命舱。利用HperWorks软件建立乘员舱正面碰撞仿真模型,依据乘员舱内部三维空间压缩量、左侧门框变形量、B柱加速度三个指标,分析乘员舱在正面碰撞中的耐撞性能。结果表明:在正面碰撞中,乘员舱在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向最大压缩量分别是233.66mm、49.67mm和222.61mm,三维空间压缩量在允许范围内,但在X轴、Y轴方向仍有优化空间。从左侧门框变形量、B柱加速度变化曲线分析,乘员舱的耐撞性能也符合C-NCAP的要求。     

混合动力客车侧面耐撞性分析

建立东风EQ6110HEV6混合动力客车和某MPV有限元模型,基于美国公共交通协会(APTA)对侧面碰撞要求,联合HyperWorks和LS-DYNA软件建立了混合动力客车与MPV侧面碰撞的有限元模型,仿真计算了MPV以40km/h的速度从侧面90°撞击该混合动力客车.以该混合动力客车结构变形、各测点加速度值、乘员生存...     

汽车前部保险杠的耐撞性及结构优化方法

根据目前国产车保险杠耐撞性现状,结合江苏丹阳市车船装饰件有限公司的保险杠耐撞性项目,在LS-DYNA中对摆锤撞击保险杠进行了仿真分析。通过对保险杠的壁厚及其中部的两弧半径进行结构优化,提高了保险杠的耐撞能力,为日后保险杠的设计与开发提供了有价值的参考。