摘要：为提升前吸能装置整体碰撞性能,建立了含防撞梁、吸能盒和刚性墙的100%正面低速碰撞有限元显式动力学模型,及前吸能装置多目标优化模型。采用Johnson-Cook损伤本构模拟铝合金材料碰撞损伤特性,以整车最大质心加速度、最大质心位移和吸能装置总质量等评价指标为优化目标,以防撞梁和吸能盒截面的宽度、长度和厚度等7个结构尺寸作为设计变量,以吸能装置最大吸收能量为约束条件。采用NSGA-Ⅱ算法对前吸能装置多目标优化模型进行求解,优化结构与初始设计结构进行40%偏置碰撞对比验证。通过分析100%低速正面碰撞多目标优化结果可知,在整车最大质心位移增加约3%的情况下,最大质心加速度和最大防撞梁碰撞力下降35%以上,前吸能装置减重达23%。由40%低速偏置碰撞对比验证结果可知,整车最大质心加速度、最大质心位移和防撞梁碰撞力峰值等性能参数较优化前下降10%以上。研究结果为前吸能装置碰撞性能优化提供设计参考。

摘要：轿车前保险杠系统的设计需要同时满足行人碰撞与低速碰撞的要求。现代轿车设计中,通常通过在保险杠蒙皮和横梁之间增加吸能结构以满足此类要求。本文中首先提出了一种模块化的自适应轿车前保险杠X形吸能器,它可根据碰撞能量的大小,通过改变自身变形特征,分阶段地提升吸能能力。接着以某车型为基础设计了该吸能器,并基于GB/T 24550—2009行人保护法规和CMVSS215低速碰撞法规要求,利用有限元分析评估了其耐撞性能,并与常用泡沫吸能器进行了对比。结果表明:不同于传统泡沫吸能结构,该吸能器在行人碰撞和低速碰撞时会产生不同的变形模式,可以更好地兼顾两种不同要求。

摘要：复合材料由于其较高的比刚度、比强度而成为重要的轻量化材料,推广其在汽车上的应用可有效缓解当前人类面临的环境污染和能源短缺问题。基于某款汽车铝合金前防撞梁,开展了复合材料替代设计,可实现减重27%,并采用碳纤维湿法模压成型工艺进行制备后,进行了RCAR标准下正面40%重叠碰撞实验;同时,利用有限元软件LS-DYNA构建了复合材料前防撞梁数值模型,验证后基于该模型进一步对吸能盒壁厚、复合材料梁铺层厚度、铺层方式等参数进了探讨,发现吸能盒壁厚对于防撞梁的耐撞性较关键,而引入仿生螺旋铺层设计可进一步提升能量吸收特性。此外,同等质量下的复合材料防撞梁综合性能被证明较金属防撞梁更加优异。

摘要：对比分析了各国保险杠低速碰撞试验法规,参照欧洲ECE-R42、美国Part 581和加拿大CFVSS215法规,提出了4种保险杠低速碰撞分析的计算工况。建立了保险杠系统低速碰撞分析的有限元分析方法,以最大纵向变形量和吸能百分比作为主要评价指标,对一保险杠系统在4种工况下的碰撞性能进行有限元模拟分析。在其它条件不变的情况下,对比分析了不同厚度保险杠系统的动态响应特性及能量变化情况,并选择横梁厚度为2.0 mm的保险杠。该工作对低速碰撞下保险杠系统的设计具有借鉴意义。

摘要：建立了吸能盒低速碰撞性能的评价模型,提出了一种集成有限元模拟和序列响应面法的优化方法。为保证优化过程的收敛,采用信赖域模型管理策略来调整设计空间。与传统的基于梯度的优化方法相比,该方法计算量小,结果准确。最后给出了某轿车后保险杠吸能盒结构优化实例,验证了该方法的可靠性。

摘要：建立了分析保险杠系统行人腿部保护和低速冲击特性的概念模型,对模型进行了试验设计分析。基于方差分析方法,研究了保险杠系统的几何参数和刚度特性参数对其行人腿部保护和低速冲击特性的影响。综合考虑这两方面性能的要求,进行了保险杠系统的联合优化设计,给出了优化设计方案。

摘要：保险杠低速碰撞的研究,对乘员的安全和车身上其它部件的保护具有巨大的意义.针对某一款轿车的保险杠在FMVSS581规范下的4km/h摆锤试验和工程上8km/h摆锤试验进行了数值模拟,分析了保险杠的碰撞特性和吸能情况,及碰撞位置变化的影响.结果表明:在低速碰撞下,此款保险杠呈现出分段刚度特性,具有较好的吸能特性和碰撞特性,下端碰撞中保险杠有明显的扭转变形、刚度减小、刚度分段范围增大,吸能能力减弱.低速碰撞过程中保险杠变形和刚度变化的规律及其吸能特性,为保险杠设计提供了重要的参考价值.

摘要：随着海洋开发的不断深入,海上平台以及海工辅助船舶的投入使用越来越多.在各种海况下,海洋工程辅助船舶在平台附近作业、海上停靠平台时必然要经常与平台发生低速碰撞和摩擦.文中以三用工作船为计算模型,旨在研究船舶与海洋平台发生低速碰撞对船体结构的各种响应,分析其对船体结构的损伤情况.

摘要：中国城市的交通比较拥堵,汽车在日常行驶中常发生倒车、追尾等事故,造成汽车后保险杠甚至车体损伤。针对汽车低速尾部碰撞事故,本文建立了汽车整车有限元模型,从吸能和对车体的保护角度评价保险杠系统的保护能力。根据仿真结果,将保险杠横梁的材料选为高强度钢,对保险杠系统的碰撞性能进行改进。结果表明,改进后的保险杠系统不仅满足碰撞法规要求,而且实现了减重45%的轻量化目标。

摘要：为降低保险费用,要求车辆的主要结构在低速碰撞过程中不会产生永久性破坏。因此,文章基于RCAR试验标准,建立了某车型的低速正面碰撞有限元模型,并通过与试验结果的比较证实模型的有效性。在此模型的基础上,针对该车型在低速碰撞过程中出现的问题,对其前保险杠的吸能盒进行了改进设计,通过系统试验与整车试验,验证了设计结构的有效性,为相关设计提供重要的指导意义。