蜂窝结构的保险杠横梁设计及碰撞仿真

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1、蜂窝结构的保险杠横梁设计及碰撞仿真６８０２０１４ＣＧ￣ＢＤ００８２０１４中国汽车工程学会年会论文集　刘利?丁祎?胡斯博北汽股份汽车研究院【摘要】　在汽车碰撞中?保险杠横梁对车身的安全防护作用是不容忽视的?为解决汽车正面碰撞时保险杠横梁永久变形后不易替换修复的问题?提出了一种新型的保险杠横梁?该设计取消常用的吸能盒?增加了便于更换的蜂窝结构?增强了保险杠横梁的维修性?同时提高了吸能效果?运用分析软件ＬＳ￣ＤＹＮＡ?对所提出的带有蜂窝结构的保险杠横梁进行了不同速度的碰撞分析?与传统设计相比?带有蜂窝结构的保险杠横梁的抗撞

2、性能较高?同时使用铝材减轻了重量?【关键词】　保险杠横梁?吸能盒?蜂窝结构ＨｏｎｅｙｃｏｍｂＳｔｒｕｃｔｕｒｅＦｒｏｎｔＢｕｍｐｅｒＢｅａｍＤｅｓｉｇｎａｎｄＣｒａｓｈＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＬｉｕＬｉ?ＤｉｎｇＹｉ?ＨｕＳｉｂｏＢＡＩＣＭｏｔｏｒＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｔｄ??Ｒ＆ＤＣｅｎｔｅｒ　　Ａｂｓｔｒａｃｔ:———————————————————————————————————————————————Ｔｈｅｆｒｏｎｔｂｕｍｐｅｒｂｅａｍｉｓａｋｅｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔｆｏｒｐａｓｓｅｎｇｅｒｓａｆｅｔｙｄｕｒｉｎ

3、ｇｖｅｈｉｃｌｅｃｒａｓｈ??Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ?ａｎｅｗｈｏｎｅｙｃｏｍｂｓｔｒｕｃｔｕｒｅｂｕｍｐｅｒｂｅａｍｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｒｅｓｏｌｖｅｔｈｅｂｕｍｐｅｒｂｅａｍｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔｐｒｏｂｌｅｍｗｈｅｎｔｈｅｂｕｍｐｅｒｂｅａｍｈａｖｅｐｅｒｍａｎｅｎｔｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｖｅｈｉｃｌｅｆｒｏｎｔｃｏｌｌｉｓｉｏｎ??Ｔｈｉｓａｂｓｏｒｂｂｏｘｉｓｒｅｐｌａｃｅｄｂｙａｎｅｗｈｏｎｅｙｃｏｍｂｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｗｈｉｃｈｍａｋｅｔｈｅｂｕｍｐｅｒａｂｅｔｔｅｒｓｅｒｖｉｃｅａｂ

4、ｉｌｉｔｙＤＹＮＡ??Ｔｈｅｃｒａｓｈｗｏｒｔｈｉｎｅｓｓｏｆｈｏｎｅｙｃｏｍｂｓｔｒｕｃｔｕｒｅｂｕｍｐｅｒｉｓｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｆｒｏｎｔｂｕｍｐｅｒｄｅｓｉｇｎ?ｍｅａｎｗｈｉｌｅｔｈｅ６５％ｗｅｉｇｈｔｏｆｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｆｒｏｎｔｂｕｍｐｅｒｉｓｒｅｄｕｃｅｄｄｕｅｔｏａｌｕｍｉｎｕｍｓｍａｔｅｒｉａｌｉｓａｐｐｌｙｏｎｔｈｅｎｅｗｂｕｍｐｅｒ??Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｂｕｍｐｅｒｂｅａｍ?ａｂｓｏｒｂｂｏｘ?ｈｏｎｅｙｃｏｍｂｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄａｈｉｇｈｅｒｅｎｅｒｇｙ￣ａ

5、ｂｓｏｒｂｅｄａｂｉｌｉｔｙ??Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｂ———————————————————————————————————————————————ｕｍｐｅｒｆｒｏｎｔｉｍｐａｃｔｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｗｉｔｈｄｅｆｅｒｅｎｔｉｎｉｔｉａｌｖｅｌｏｃｉｔｙｕｓｉｎｇＬＳ￣引　　言汽车车身保险杠横梁是汽车被动安全系统的一个重要组成部分?其作用是汽车发生低速碰撞时(一般为１５ｋｍ/ｈ以下)?通过吸能盒的压溃变形?来吸收碰撞能量?避免撞击力对车身纵梁的损害?降低维修成本?在高速偏置碰撞中?保险杠横

6、梁可以有效地将撞击力通过前后纵梁传递到整个车体上?尽可能让整个车体去吸收碰撞能量?从而保护乘员及行人?保险杠横梁对翼子板、散热器、发动机罩和灯具等部件起着一定保护作用[１?２]?车身保险杠横梁总成一般由保险杠横梁本体、两侧１　保险杠横梁改进设计保险杠横梁本体主要有冷冲压成形、热冲压成形和辊压成形三种加工方式?不同加工方式对应的保险杠横梁材料、断面结构不尽相同?传统保险杠横梁的材料对总成强度和刚度起着关键性作用?保险杠横梁的结构、加工成形方式对材料要求也不同?根据保险杠横梁总成的作用?保险杠横梁本体要求屈服强度比较高?

7、通常选用高强钢和超高强钢板?通常安装板的材料屈服强度要比吸能盒稍高一些?图１为传统保险杠横梁总成示意图?传统保险杠横梁把吸能盒布置在保险杠横梁本体之后?与纵梁直接搭接?压溃的区域位于中间位置?同时把刚度和强度都很大的保险杠横梁本体置于前端?这样对于行人保护首先就是不利的?———————————————————————————————————————————————另外当发生碰撞?保险杠横梁发生压溃时?吸能盒被破坏?需要维修或者更换的就是整个保险杠横梁总成?本文提出的新型保险杠横梁主要由安装座、蜂窝结构和盖板组成?其中

8、安装座刚度和强度都很好?直接安装在车身纵梁上?而把吸能压溃的蜂窝结构和盖板前置?放在保险杠横梁的最前端?当发生碰撞时?保险杠横梁前端首先发生压溃?这样把缓冲的零部件前置?对行人保护性能会有很大的提升?另外?当发生碰撞?蜂窝结构和盖板被破坏时?只需要更换或维修前端的蜂窝结构和盖板即可?极大提高了维修的便利性?其中?铝制的蜂窝结构直接焊在铁制的盖板