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euro-Mat软件在汽车保护杆绿色设计中的应用研究

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数字制造科学 ， （ ） ２ ０ ０ ３， １ １－４ 肖波 ， 等． 软件在汽车保护杆绿色设计中的应用研究 ｅ ｕ ｒ ｏ Ｍ ａ ｔ
狀
犕 材料 ＝
［ ３］
犻＝１
∑犉
１ 犻
·犉 犉 ２ 犻· ３ 犻
狀 犻
犻＝１
∑犉
［ ］ ３ 式中 ， …， 犕 材 料 为第三次逼进计算材料评价因子 ； 犻 为第三次逼进计算中重要性等级 ， 犻＝１， 狀； 犉１ 为重要因 子 ，
犻
［ １］ 犻 １ · 狉 犻 ［］
犚
［ １］
＝
犼
式中 ， 年； 犪 为时间 ， 犫 为计算值 ； 犺 为当前值 ； 犻 为通货 膨 胀 率 ； 狀 为 产 品 使 用 年 限； 狋为 时 间； 狕 为 利 息； 犈 为管 理成本 ； 犓 为成本 ； 犖 为使用成本 ； 犗 为上限值 ； 犝 为 下 限 值； 犔 犆 犆 犐 为 生 产 周 期 成 本； 犎 为 生 产 成 本； 犜 为运 输成本 ； 犓犖， 犓犈， 犫 为贴现使用成本 ； 犫 为贴现管理成本 。 （ ）材料再生循环计算模型 ３
关键词 绿色设计
汽车部件
环境保护
中图分类号 Ｘ ３ ８， ＴＨ １ ２ ３
１ 犲 狌 狉 狅 犕 犪 狋软件简介
柏林工业大学和德国企业在德国大气与航天部的资助下 ， 通过对清洁生产技术的基础研究 ， 运用物质流 通法则 ， 建立数学模型 ， 共同开发了 《 可持续发展产品材 料设 计软件 》 （ ｅ ｎ ｔ ｗ ｉ ｃ ｋ ｌ ｕ ｎ ｓｂ ｅ ｌ ｅ ｉ ｔ ｅ ｎ ｄ ｅ ｓ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍ ｅ ｎ ｔ ｇ ｇ ， ） 。 ｅ ｕ ｒ ｏ Ｍ ａ ｔ ｆ ｕ ｅ ｒｕ ｍｗ ｅ ｌ ｔ ｕ ｎ ｄｒ ｅ ｃ ｃ ｌ ｉ ｎ ｏ ｒ ｉ ｅ ｎ ｔ ｉ ｅ ｒ ｔ ｅＭ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｌ ｏ ｅ ｓ ｕ ｎ ｅ ｎ ｙ ｇ ｇ 开发这一软件技术的目的 ， 是希望使德国在激烈的产品国际竞争中处于领先地位 。 目前 ， 该技术在德国 已开始应用在飞机饮用水箱 、 汽车内部结构 、 工具箱 、 饮料包装 、 冰箱门等产品部件的生产 。 物理化学性能 、 几何尺寸 、 生 产批量 、 风 险以及特 定要求 ， 进行 ｅ ｕ ｒ ｏ Ｍ ａ ｔ可以按照产品部件的机械性能 、 优化设计 ， 获得一种或多种最佳的材料选择和产品的加工工艺的方案 。 获 得 环 境 影 响 最 小、 成本最低 ｅ ｕ ｒ ｏ Ｍ ａ ｔ目的在于通过产品材料的绿色 设 计 可 以 指 导 科 学 的 选 择 材 料 ， 的产品 。 其最佳选择是通过对材料在整个生命周期中诸多影响因素进行大量计算和系统归纳的 。 这些诸多 因素包括 ： 材料的性能 、 成本 、 制造工艺 ； 原材料和产品制造过程中对生产者身体健康的影响 ； 对环境的影响 ； 产品在使用过程中对使用者和生态环境的影响 ； 产品使用后的回收利用 ； 产品生产的投资风险 。 ｅ ｕ ｒ ｏ Ｍ ａ ｔ模型计算框架见图 １。 为支持中国的环境事业 ， 柏林工业大学希望这项技术能在中国应用 。 笔者以汽车保护杆作为研究对象 ， 进行绿色产品设计的研究 。
［ １］
犚
＝
犐 犅 ∑
犻
［ １］ 犻
１ · 狉 犻
［］
犼
［］ ［ ］ １ 式中 ， 为 第 一 次 逼 进 计 算 的 再 生 循 环 的 基 本 评 估 值； 犚 １ 为第一次逼进计算的再生循 环 评 价 因 子 ； 犐 犅 犻为 犻
犠， 犃， 犛， 犅， 犅犠 为技术含量值 ； 犅犃 为技术费用 ； 犅犛 为旧材料产率与材料取代率之比 ； 犅犅 为 技术开 支因 子 ； 犼为
图 １ 犲 狌 狉 狅 犕 犪 狋模型计算框架 犉 犻 ． １ 犉 犾 狅 狑犮 犺 犪 狉 狋 狅 犳 狊 狅 犳 狋 狑 犪 狉 犲 犳 狅 狉犿 狅 犱 犲 犾 狀 狌 犿 犲 狉 犪 狋 犻 狅 狀 犵
生产批量 ： ２０ ０ ０ 件／次 参考材料 ： 改性 Ｐ Ｐ 产品尺寸 ： １６ ４ ０ｍｍ×３ ５ ０ｍｍ×５ ４ ０ｍｍ
非常重要时 犉 ］ ， 重要时 犉 ］ ， 比较重要时 犉 ］ ； ７， １ ０ ４， ６ １， ３ 犉２ 为材料性能满足率 。 １∈ ［ １∈ ［ １∈ ［ （ ）成本计算模型 ２
犓犖， 犫 ＝
（ ） 犓 １＋犻 狋 ） ·（ · 犓（ 狋 狋 ）ｄ （ ） （ ） １＋狕（ 狋 狋 狋） ∫ －犻 Δ
２ 汽车保护杆部件的性能要求
２ 材料性能 ： 拉伸强度 ≥１ ，冲击强度 ≥１ ／ ４ ＭＰ ａ ８ｋ Ｊ ｍ
使用性能 ： 使用温度 －５～５ 使用目交流项目 Ｄ ＡＡ Ｄ） 德国文化交流中 （ 收稿日期 ： ２ ０ ０ ３－０ ２－１ ５ 第一次退修日期 ： ２ ０ ０ ３－０ ６－２ ９ 定稿日期 ： ２ ０ ０ ３－１ ２－０ ７
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， （ ） Ｄ ｉ ｉ ｔ ａ ｌＭ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅＳ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ２ ０ ０ ３， １ １－４ ｇ ， Ｘ ｉ ａ ｏＢ ｏ 犲 狋 犪 犾： Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈａ ｎ ｄａ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｎｅ ｕ ｒ ｏ ＭＡ Ｔｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｉ ｎｔ ｈ ｅｇ ｒ ｅ ｅ ｎｄ ｅ ｓ ｉ ｎｏ ｆｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ ｉ ｎａ ｕ ｔ ｏ ｍ ｏ ｂ ｌ ｉ ｅｂ ｕ ｆ ｆ ｅ ｒｂ ａ ｒ ｐ ｐ ｇ ｙ ｇ
烯（ 、 聚苯乙烯 （ ） 、 聚环己烷己二胺 （ ） 、 聚醚砜 （ ） 、 聚乙二醇（ 和聚丁烯对苯二酸酯（ 等７种适合生产 Ｐ Ｐ） Ｐ Ｓ Ｐ Ａ ６ ６ Ｐ Ｅ Ｓ Ｐ Ｅ ＨＤ） Ｐ Ｂ Ｔ） 汽车保护杆的材料为目标 ， 采用 ｅ ｕ ｒ ｏ Ｍ ａ ｔ软件技术进行绿色设计 。 采用 ｅ 只要已知产品的尺寸 、 机械 性 能 要 求 、 工况条件、 产品批量等， 经过１ 就 ｕ ｒ ｏ Ｍ ａ ｔ进行产品的绿色设计 ， ０ｈ 左 右 的 运 算 ， 能获得数种适合生产该产品的材料供设计选择 。 比较的要素有环境污染 、 材料回用 、 材料性能 、 制造工艺、 成本、 风险等， 设计者可 进行比较和选择 ， 确定综合性能最好的材料进行产品生产 。 以根据 ｅ ｕ ｒ ｏ Ｍ ａ ｔ软件技术给出的图示结果和各种数据结果 ， 是根据产品在整个生命周期中所产生的各种 环 境 负 荷 的 计 算 、 统 ｅ ｕ ｒ ｏ Ｍ ａ ｔ对某一种材料生产某一种产品的环境要素的评价 ， 计和综合进行评定的 。 所考虑的环境负荷主要有温室气体 、 臭氧层破坏气体 、 酸雨气体 、 富营养物质 、 氮氧化物 、 燃料和能量消耗 。
数字制造科学 ， （ ） ２ ０ ０ ３， １ １－４ 肖波 ， 等． 软件在汽车保护杆绿色设计中的应用研究 ｅ ｕ ｒ ｏ Ｍ ａ ｔ
犲 狌 狉 狅 犕 犪 狋软件在汽车保护杆绿色设计中的应用研究
肖 波 Ｇ ｕ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒＦ ｌ ｅ ｉ ｓ ｃ ｈ ｅ ｒ Ｋ ｅ ｒ ｓ ｔ ｉ ｎＬ ｉ ｃ ｈ ｔ ｗ ｏ ｒ ｄ
ｘ ｉ ａ ｏ ｂ ｏ １ ９ ５ ８＠ｈ ｏ ｔ ｍ ａ ｉ ｌ ． ｃ ｏ ｍ Ｇ ｕ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒＦ ｌ ｅ ｉ ｓ ｃ ｈ ｅ ｒ ｅ ｒ ｓ ｔ ｉ ｎＬ ｉ ｃ ｈ ｔ ｗ ｏ ｒ ｄ ｅ ｉ ｋ ｏＫ ｕ ｎ ｓ ｔ ａ ｉ ｓ ｅ ｒ ｓ ｌ ａ ｕ ｔ ｅ ｎ 大学 Ｋ Ｈ 德国 Ｋ 于 燕 湖北省 武汉市 ４ ３ ０ ０ ０ ０ 武汉神光塑料有限公司
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， （ ） Ｄ ｉ ｉ ｔ ａ ｌＭ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅＳ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ２ ０ ０ ３， １ １－４ ｇ ， Ｘ ｉ ａ ｏＢ ｏ 犲 狋 犪 犾： Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈａ ｎ ｄａ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｎｅ ｕ ｒ ｏ ＭＡ Ｔｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｉ ｎｔ ｈ ｅｇ ｒ ｅ ｅ ｎｄ ｅ ｓ ｉ ｎｏ ｆｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ ｉ ｎａ ｕ ｔ ｏ ｍ ｏ ｂ ｌ ｉ ｅｂ ｕ ｆ ｆ ｅ ｒｂ ａ ｒ ｐ ｐ ｇ ｙ ｇ
样本量 。 通过第一步逼近计算 ， 软件给出共聚热塑性树脂和均聚热塑性树脂为适合的材料类型 ， 其他两种类型的 材料由于冲击强度不够而被淘汰 。 通过第二步逼近计算 ， 软件具体给出聚酯 、 聚胺 、 聚苯乙烯和聚丙烯为适合的材料 。 通过第三步逼近计算 ， 更准确地得出苯 乙 烯 － 丁 二 烯 共 聚 物 （ ／ 、 聚丙烯（ 、 聚苯乙烯（ 、 聚环 Ｓ Ｂ） Ｐ Ｐ） Ｐ Ｓ） 己烷己二胺 （ ） 、 聚醚砜 （ ） 、 聚乙二醇 （ 和聚丁烯对苯二酸酯（ 等７种塑料为适合的材 Ｐ Ａ ６ ６ Ｐ Ｅ Ｓ Ｐ Ｅ ＨＤ） Ｐ Ｂ Ｔ） 软件计算得出压力注塑和重力注塑工艺都是可行的 。 料 。 从制造工艺方面 ， 每一步计算后都可给出逼进计算的图示结果和表格 结果 。 图 示结果 中 每 一 根 轴 代 表 一 个 评 价 项 目 ， 轴 上的数字 １～６ 是评价因子数 ， 数字越小表明该项目指标越好 。 图 ２ 是汽车保护杆第三次逼进计算的图示结 果 。 采用以上 ７ 种塑料制造汽车保护杆 ， 它们在材料性 能 、 成 本和制造工艺 及 质 量 方 面 都 为 最 佳 选 择 ， 它们 评价因子均为 １。 在材料回 收 利 用 方 面 ， 采 用 ２ 号、 之间没有明显差距 ， ７ 种 塑 料 之 间 存 在 差 别， ３号和７号 评价因子为 １， 容易实现废旧产品材料回用 ， 其他 ４ 种评价因子为 ２， 比前三 者难以 回收利用 一些 。７ 种塑料 之间的明显差距是在产品生命周期的环境污染方面 ， 环境污染最小 ， １号、 ４ 号材料的评价因子为 １， ７ 号评价 因子为 ５， 环境 污 染 最 大 ， 评 价 因 子 分 别 为 ２、 ２ 号、 ３ 号 和 ５ 号、 ４ 号 的 环 境 污 染 程 度 居 中， ３ 和 ４。 同 时 ， 见表 １ ） 。 ｅ ｕ ｒ ｏ Ｍ ａ ｔ软件还计算得出了采用各种材料和工艺生产汽车保护杆的质量和部件厚度 （

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汽车-护栏系统耐撞性研究的有限元模型

汽车-护栏系统耐撞性研究的有限元模型

汽车-护栏系统耐撞性研究的有限元模型
雷正保;周屏艳;颜海棋;钱小敏
【期刊名称】《中国安全科学学报》
【年(卷),期】2006(16)8
【摘要】为了建立汽车及公路护栏组成的复杂系统的耐撞性分析模型,基于VPG 与LS-DYNA软件平台,应用标准化建模方法,即通过设定建模原则,在充分利用VPG 内置的标准模型数据库如悬挂、轮胎、假人、安全带等各种模型的基础上,采用分块建模法,分别建立汽车、护栏、座椅模型,定义好各自内部的接触;并利用VPG的“export”功能,生成各自的DYN文件;再利用生成的DYN文件,就可组合出汽车-护栏系统耐撞性研究的各种中间环节的有限元模型,最终实现“汽车-护栏-乘员-座椅-安全带”系统模型的一体化。

仿真分析与试验结果的对比表明,笔者建立的模型具有足够的可信度,适合工程应用,并给出了一个应用示例。

【总页数】8页(P9-16)
【关键词】汽车工程;交通工程;安全工程;护栏;耐撞性;有限元
【作者】雷正保;周屏艳;颜海棋;钱小敏
【作者单位】长沙理工大学汽车与机械工程学院;长沙理工大学公路工程教育部重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】X913.4
【相关文献】
1.汽车保险杠系统耐撞性研究 [J], 乌秀春;宿学深
2.基于有限元模型的汽车前撞中膝关节损伤的研究 [J], 李海岩;钟玉洁
3.汽车保险杠系统的结构耐撞性数值模拟研究 [J], 邓召文;张福兴;高伟
4.现代智能手机的跌落仿真与耐撞性研究——基于一种新型有限元模型 [J], 刘效良
5.三波护栏的耐撞性研究 [J], 雷正保;杨兆
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2020版Euro NCAP碰撞MPDB测试对汽车设计的影响

2020版Euro NCAP碰撞MPDB测试对汽车设计的影响

2020版Euro NCAP碰撞MPDB测试对汽车设计的影响周丹凤;涂金刚【摘要】2020版Euro NCAP更新了汽车碰撞安全试验工况.为研究新工况下的碰撞安全性,以不同质量的车辆作为研究对象,对比2020版Euro NCAP MPDB工况与现行ODB工况下被撞车辆的结构变形以及加速度波形的差异.研究表明:新工况与现行工况下的被撞车辆表现差异明显,对中小型车辆影响较大.针对分析结果提出改进思路,为新车型的碰撞安全性能研发提供参考.【期刊名称】《计算机辅助工程》【年(卷),期】2018(027)005【总页数】5页(P57-61)【关键词】MPDB;ODB;碰撞;安全性能【作者】周丹凤;涂金刚【作者单位】奇瑞汽车股份有限公司汽车工程技术研发总院,安徽芜湖241009;奇瑞汽车股份有限公司汽车工程技术研发总院,安徽芜湖241009【正文语种】中文【中图分类】U461.910 引言汽车碰撞安全法规和评价标准体系可分为2种：一种是以欧盟各国为代表的欧标ECE法规和Euro NCAP评价标准；另一种是以美国为代表的美标FMVSS法规和US NCAP评价标准。

[1]许多欧亚国家、南美洲国家和澳大利亚制定的法规和标准通常以欧盟体系为指导。

由于Euro NCAP对法规的制定起到至关重要的作用，因此Euro NCAP的发展动向备受各国汽车碰撞安全研究领域的关注。

最新发布的2018年安全开发手册[2]提到,2020版Euro NCAP提高汽车碰撞安全高速碰工况难度,更改偏置碰工况试验形式，并增加正碰工况。

2020版Euro NCAP侧面AEMDB碰撞工况的撞击速度从原来的50 km/h提升到60 km/h，并考察侧碰对远端乘员的保护，这将增加碰撞能量、扩大约束系统的保护范围，对原有车身结构强度提出更高的要求。

然而，汽车企业面临的更大挑战是Euro NCAP新工况对车身结构设计的影响。

2020版Euro NCAP以50%重叠的可变形移动壁障和车辆均以50 km/h的速度对撞的MPDB工况,替代现行的40%重叠可变形固定壁障、速度为64 km/h的前部偏置碰撞ODB工况。

基于CAE的汽车保险杠研究与改进

基于CAE的汽车保险杠研究与改进

DOI:10.16660/ki.1674-098X.2009-5640-8184基于CAE的汽车保险杠研究与改进①丁天旭 张扬* 黄鹏 石兵红 安璞凯 谢祥(甘肃农业大学 甘肃兰州 730070)摘 要：相比于传统吸能盒而言，由于其由单一属性的材料构成，所以其吸收能量的范围较小，存在两个极端，即溃缩，或者不溃缩。

当汽车在中低速行驶发生碰撞时，由于碰撞的应力小于材料的屈服极限，所以此时碰撞的属性为刚性碰撞，以至于不能有效保护驾乘人员的安全。

本文基于材料力学及有限元思想，借助计算机进行CAE分析，成功设计出一款符合材料力学的两个叠加且吸能效果较好、碰撞应力范围广的吸能盒。

通过对不同材料性能的研究，数据结果表明一个铝合金材料和一个普通碳素钢Q235材料的四方形吸能盒通过激光搭接焊[1]的方式叠加的吸能效果最好，并保证汽车在中低速碰撞时，吸能盒能够有效地发生溃缩以最大程度保护驾乘人员安全。

关键词：吸能盒 低速碰撞 CAE 结构性能优化中图分类号：TG659；TP391 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2020)12(b)-0095-05Research and Improvement of Automobile BumperBased on CAEDING Tianxu ZHANG Yang * HUANG Peng SHI Binghong AN Pukai XIE Xiang(Gansu Agricultural University, Lanzhou, Gansu Province, 730070 China)Abstract: Compared with the traditional energy absorption box, because it is only composed of a single property of materials, its energy absorption range is small, there are two extremes, namely collapse or non-collapse.When a car crashes at medium and low speed, the impact stress is less than the yield limit of the material, so the attribute of the collision is rigid collision, which cannot protect the safety of drivers and passengers to the maximum extent.In this paper, based on the ideas of material mechanics and finite element, CAE analysis was carried out by computer, and an energy absorption box with two superposition in accordance with material mechanics and good energy absorption effect with wide range of collision stress was successfully designed.By studying the properties of different materials, The data results show that the superposition of an aluminum alloy and a square energy absorption box of ordinary carbon steel Q235 by laser lap welding [1] has the best energy absorption effect. And to ensure that the car in the low and medium speed collision, the energy absorption box can effectively collapse to the maximum extent to protect the safety of drivers and passengers.Key Words: Energy absorption box; Low speed collision; CAE; Structural performance optimization①基金项目：甘肃农业大学省级大学生创新创业训练计划项目（项目编号：S202010733057：202006012）。

汽车前保险杆设计与建模

汽车前保险杆设计与建模

图书分类号：密级：毕业论文汽车前保险杆设计与建模DESIGN AND MODELING FRONT BUMPERCARS学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

论文作者签名：日期：年月日学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。

有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。

可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日摘要随着汽车制造业的迅猛发展，全球的汽车制造企业竞争越来越激烈，前保险杠是汽车外饰的重要组成部分，汽车的整体造型和零件的形状，零件之间的装配组合有着很大影响。

设计时要结合人机工程，造型，工艺等来使汽车更加美观实用。

汽车前保险杠对汽车的影响很大，这些都是众所周知的，它汽车结构的重要结构，汽车的安全装置。

最近几年来，汽车在我国的消费量越来越大，同时消费者对于汽车的外观也有很大的要求，由于汽车前保险杠是汽车的外观，所以商家对于它的重视度很高。

而我国市场对于汽车前保险杠在需求量也在不断地增加。

就现阶段而言，消费者选择汽车，外观占有很大的一部分。

而现阶段汽车的前保险杠多多少少都会有一些问题，而这些问题就有可能别人不会选择这款车，与此同时，这款类型的汽车销量就会不好。

因此怎样解决这些问题，我们设计前保险杠要首先解决问题。

我们用catia对汽车前保险杠进行了表面的提取与结合，用catia有限元分析软件，首先，我们对汽车的横梁碰撞测试，来了解横梁能够承受的力，对汽车前保险杠失效准则进一步加深了解。