梯度强度汽车薄壁结构抗撞性优化

作     者：赵曦 陈帅 盈亮 侯文彬 胡平 Zhao Xi;Chen Shuai;Ying Liang;Hou Wenbin;Hu Ping

作者机构：大连理工大学运载工程与力学学部汽车工程学院工业装备结构分析国家重点实验室大连116024 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(11272075) 中国博士后科学基金(2014M561223) 中央高校基本科研业务费专项资金(DUT16RC(4)28)项目联合资助 

出 版 物：《汽车工程》 (Automotive Engineering)

年 卷 期：2018年第40卷第5期

页      码：508-514页

摘      要：本文中采用有限元法,对一种梯度强度汽车薄壁结构的抗撞性能进行仿真研究。首先以该结构在碰撞过程中的峰值碰撞力F和比吸能E为评价指标,分析了板厚t、碰撞端强度s和梯度强度分布指数m对其抗撞性能的影响。通过响应面法建立性能参数F和E与设计变量m,t和s的近似关系,并对该结构进行多目标优化,得到F和E的最优设计Pareto前沿。然后考虑到工艺因素的不稳定性,选取该前沿上的特征点对最优设计的鲁棒性进行分析,发现当梯度强度指数m<0.5时(此时顶端强度和厚度应选最小值)鲁棒性最优。最后以原始材料(低强度均质性能)、高强度材料(高强度均质性能)和梯度强度材料进行某款车型前纵梁的正撞模拟评价。结果表明:梯度强度薄壁结构在乘员舱减速度、前围侵入量和比吸能等方面皆比传统设计有着更优的抗撞性能,且有效减轻了车身质量,综合性能最优。

主 题 词：汽车抗撞性 梯度强度 多目标优化 鲁棒性设计 

学科分类：08[工学] 082304[082304] 080204[080204] 0802[工学-机械学] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.19562/j.chinasae.qcgc.2018.05.002

馆 藏 号：203296171...