汽车低速碰撞吸能盒的耐撞性研究及优化
吴林峰;苏来华;王文
【期刊名称】《机械》
【年(卷),期】2022(49)4
【摘 要】汽车发生低速碰撞时,动能主要由车身前部吸能盒屈曲塑性变形来吸收,从而保护与之相连的前纵梁等比较重要的汽车零部件,以减少汽车的维修成本。本文以六边形截面吸能盒为研究对象,利用非线性显示有限元分析软件Workbench LS-DYNA,研究了截面参数及壁厚对吸能盒耐撞性的影响,并在Isight软件中建立二阶响应面模型,采用多目标粒子群(MOPSO)算法,以初始峰值力和比吸能为目标函数进行多目标优化设计。优化结果表明:初始峰值力降低7.47%,比吸能增加11.14%,平均压溃力降低8.16%。
【总页数】7页(P44-50)
【作 者】吴林峰;苏来华;王文
【作者单位】华北水利水电大学机械学院
【正文语种】中 文
【中图分类】U463
【相关文献】
1.汽车保险杠吸能盒低速碰撞稳健性分析及优化2.纯电动SUV的RCAR低速碰撞吸能盒耐撞性研究3.汽车前纵梁吸能盒结构耐撞性多目标优化4.考虑汽车正面低速碰撞角度偏差的吸能盒性能优化设计5.汽车吸能盒结构参数的优化及其耐撞性能分析
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科技创新导报2020 NO.35Science and Technology Innovation Herald工业技术
科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald95DOI: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)-0095-05
Research and Improvement of Automobile Bumper
Based on CAE
DING 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 optimization
第２７卷 Ｖｏ１．２７ 第３期 Ｎｏ．３ 重庆理工大学学报（自然科学） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ） ２０１３年３月 Ｍａｒ．２０１３
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８４２５（ｚ）．２０１３．０３．００１
基于汽车正面碰撞的吸能盒设计及优化
雷 刚 ，谭皓文ｂ，樊 伟ｂ，李 灿ｂ，杨述松ｂ，江晶晶ｂ
（重庆理工大学ａ．汽车零部件及检测技术教育部重点实验室；
ｂ．重庆汽车学院，重庆４０００５４）
摘 要：对汽车正面碰撞有限元模型进行了分析，建立了可替代整车碰撞模型的子模型，并
对其进行验证。在所建立的子模型的基础上，设计出了双层波纹管样式的吸能盒结构，利用自 适应响应面法对其厚度进行优化设计。整车碰撞仿真结果表明：吸能盒结构吸收的能量比原结 构提高了１４．２％，纵梁碰撞力比原结构减小了１５．３％。
关键词：正面碰撞；有限元；子模型；吸能盒；自适应响应面法 中图分类号：Ｕ４６１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—８４２５（２０１３）０３—０００１—０５
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｒａｓｈ Ｂｏｘ Ｂａｓｅｄ ｏｎ
Ｃａｒ’ｓ Ｆｒｏｎｔａｌ Ｃｒａｓｈ
ＬＥＩ Ｇａｎｇ ，ＴＡＮ Ｈａｏ—ｗｅｎ ，ＦＡＮ Ｗｅｉ ，
ＬＩ Ｃａｎ ，ＹＡＮＧ Ｓｈｕ—ｓｏｎｇ ，ＪＩＡＮＧ Ｊｉｎｇ－ｊｉｎｇ
（ａ．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｔｅｓｔ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｐａｒｔｓ； ｂ．Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００５４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅ ｆｒｏｎｔａｌ ｃｒａｓｈ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄ ａ ｓｕｂｍｏｄｅｌ
泡沫铝夹芯结构油罐车罐体优化设计
陈宇;朱守琴;郑祥;陈席国;胡绪照
【摘 要】为了提高油罐车的节能性、环保性和安全性,以某油罐车罐体为设计原型,首先初步设计了泡沫夹芯结构油罐车罐体.然后在ANSYS中使用MOGA方法对影响罐体强度的主要参数进行目标驱动优化分析,得到各参数的敏感度曲线和相应面及候选优化设计点之后对优化后的泡沫铝夹芯结构油罐车罐体和原型结构的罐体进行分析比较.结果表明,优化设计的泡沫夹芯结构油罐车罐体相比原型罐体在质量减少的情况下可提高罐体的应力和应变,进而可提高罐体乃至整车的轻质、节能性、环保性和安全性.
【期刊名称】《巢湖学院学报》
【年(卷),期】2018(020)003
【总页数】7页(P51-57)
【关键词】泡沫铝夹芯结构;油罐车罐体;MOGA;目标驱动优化
【作 者】陈宇;朱守琴;郑祥;陈席国;胡绪照
【作者单位】巢湖学院,安徽 巢湖 238000;巢湖学院,安徽 巢湖 238000;巢湖学院,安徽 巢湖 238000;巢湖学院,安徽 巢湖 238000;巢湖学院,安徽 巢湖 238000
【正文语种】中 文
【中图分类】TH12
1 引言 随着国民经济发展对油罐车需求量的不断增加及对油罐车性能要求的不断提高，研究提高油罐车节能、环保及安全性新途径成为国内外关注的课题。目前国内相关研究主要集中在两方面：其一是对钢材料结构罐体进行结构改进和优化，二是采用新材料。泡沫铝是一种新型结构功能材料，其独特的结构特性使其具备轻质、减振、高比刚度、高比强度和高碰撞吸能性等优异性能，将泡沫铝制成的夹芯结构运用于特种车型上是未来特种车型轻量化及提高安全性的有效途径之一。本文对泡沫铝夹芯结构油罐车罐体的优化设计进行探讨，以期证明泡沫铝夹芯结构油罐车罐体在提高油罐车节能性、环保性和安全性方面的可行性和有效性，为油罐车罐体生产厂家设计罐体提供理论支持。
2 泡沫铝夹芯结构油罐车罐体设计
选取某公司所生产的JHK9402GYYA半挂油罐车为研究原型，如图1所示。即原型罐体的截面为圆矩形、壁厚7 mm、长12100 mm的筒体，加7 mm厚的两块封头板和中间间隔排列的7块带孔防波板，罐体通体材料为Q235。依据此原型罐体，设计泡沫铝夹芯结构罐体。防波板上有通气孔、通液孔及人孔，采用原型的防波板。但罐体筒体和封头均采用泡沫铝夹芯结构，如图2所示。设内层钢板厚度为t1，外层钢板厚度为t2，泡沫铝芯层厚度为c，将三个变量作为目标输入参数。
