反转螺旋型薄壁结构碰撞吸能特性的优化设计

作     者：周伶俐 赵希禄 ZHOU Lingli;ZHAO Xilu

作者机构：江苏科技大学机械工程学院镇江212003 日本琦玉工业大学工学部 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2013年第49卷第11期

页      码：193-198页

摘      要：为了使汽车前纵梁在正面碰撞过程中吸收更多的能量,进而达到提高汽车被动安全性能的目的,将折纸工程中的反转螺旋型薄壁结构引入汽车前纵梁的结构设计,利用数值模拟与优化设计相结合的方法,研究和开发一种新型高效吸能结构。为此,根据反转螺旋型薄壁结构的不同形状参数建立相应的有限元模型,利用非线性有限元软件LS-DYNA软件进行碰撞仿真,并以反转螺旋型薄壁结构的截面形状参数、旋角及分段数作为设计变量,以吸能量的最大化为目标函数,利用响应曲面法进行优化计算。得到的最优结构在碰撞过程中,压溃皱纹依次出现在反转螺旋型薄壁结构的折痕处,有效地避免了细长薄壁结构的失稳倒伏现象,是一种吸能效率较高的变形模式。同时,吸能过程平稳,在整个碰撞过程中都保持了良好的吸能特性,与传统的矩形断面结构相比吸能量有了显著的提高。

主 题 词：反转螺旋型结构 前纵梁 碰撞仿真 优化设计 响应曲面法 

学科分类：08[工学] 082304[082304] 080204[080204] 0802[工学-机械学] 0701[理学-数学类] 0801[工学-力学类] 0812[工学-测绘类] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/JME.2013.11.193

馆 藏 号：203273330...