外文翻译-汽车保险杠铝成型组件有限元分析及工艺优化

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1、本科生毕业设计（论文）外文翻译原文标题FiniteElementAnalysisandShapeOptimizationofAluminumAlloyAutomobileEnergy-absorbingComponents译文标题汽车铝合金能量吸收组件的有限元分析和形状优化作者所在系别作者所在专业—作者所在班级作者姓名作者学号指导教师姓名指导教师职称完成时间2017年3月译文标题汽车铝合金能量吸收组件的有限元分析和形状优化原文标题FiniteElementAnalysisandShapeOptimizat

2、ionofAluminumAlloyAutomobileEnergy-absorbingComponents作者LiuYanjie,DingLin,译名刘艳杰，丁林国籍中国Qingfen,WangDan李庆芬，王丹原文出处应用力学与材料ISSN:1662-7482,Vols。249-250,pp954-957doi：10.4028/www.scientific.net/AMM.249-250.95402013TransTechPublications，瑞士译文：关键字有限元分析铝合金形状优化能量吸收组件在

3、木研究工作中，通过有限元(FE)法对汽车铝合金能量吸收组件的结构进行了仿真分析和优化设计。使用LS-DYNA软件进行数值模拟。汽车能量吸收组件通常制成薄壁管结构。在木文中，管是釆用铝合金材料。对薄壁管的有限元模进行分析，通过比较理论结果和有限元模型结果，得到的结果为二者具有良好的相关性，这表明数值分析是可靠的。为提高薄壁管的耐冲击性，将注意力集中在找到一种最佳横截面形状上。对所研究的几种类型的横截面比较，结果表明,当采用带槽的方形洁面时，管的耐冲击性明显提高。引言汽车的安全性一直是汽车研宄领域的一个重要问

4、题。在世界范围内，交通事故都是一个严重的社会问题。在中国，由于汽车高速撞击造成的死伤的案例，一直是人们关注的焦点。然而，由于低速碰撞通常发生在城市的交通拥堵区［1,2］。对于人员没有较重伤害，因此低速度碰撞没能引起人们的注意。正因为如此，研宄低速撞击中涉及的技术问题，就显得尤为必要。薄壁管通常装在汽车前端，是汽车发生碰撞时能量吸收的重要部件之一。在低速碰撞事故中，薄壁管将会在人的身体受到冲击之前，预先吸收撞击所产生的能量，使乘客舱的受损变得最小化，乘客可以幸存［3,4］。薄壁管在车身的位置如图1所示。木文

5、釆用有限元(FE)方法对汽车吸能部件进行了低速冲击试验研究，并进行了理论验证。并以此优化薄壁管的形状。有限元建模主要性能评价参数：在正面低速碰撞的情况下，管材吸收冲击能量，主要通过塑性变形降低冲击载荷峰值［3］。该管的最重要的性能评价参数是通过塑性变形吸收的总冲击能量ES，冲击力峰值Fp,该管的压缩位移Se和平均冲击载荷Fm。方程(1)给出的平均冲击力，式中，Es是总的冲击能量吸收，Se压缩位移。Fm=^(1)石eFm算术平均值，随着Fm的增加，管的吸收能量将增加。Fm越大，能量吸收越大，乘客的安全更有保

6、障。因此，在不超过许可峰值的前提下，平均冲击载荷越大，吸收性能越好。模型的建立：薄壁管，特别是方形截面的薄壁管，一种常见的汽车防碰撞装置,因为它们相对便宜，通用和高效的吸收能量。导致他们被用于各种各样的冲击加载应用［5］。在木文中，利用LS-DYNA首先创建了一个方形截面管的轴向低速冲击的有限元模型，(70mm宽、长160mm、1.65mm厚)，管有限元网格如图2所示。刚性板1000kg,放置在管的顶部，如图2所示，轴向冲击速度为4.44米/小时，管是用7075铝合金制造的模型，屈服强度oy=455MPa

7、，密度p=2.81x10-6kg/mm3,泊松比v=033,杨氏模量E=71Gpa。图1图2仿真分析：模拟了方形截面管在轴向低速冲击下的吸能特性。冲击载荷与位移的曲线如图3能量曲线所示。位移显示如图4所示。其中，冲击载荷峰值是能量吸收的重要参数之一，为237427kN,高于允许值180kN。为了提高吸能特性，必须对管进行优化设计，特别是降低冲击载荷峰值。Displacement(mm)Aluminumalio、9

8、型结果，验证了方形截面铝合金管的冇限元模型。由于空间的限制，我们只能采取平均冲击负荷的Fm为例。一些研究人员已经进行了实验研究，以更准确地预测工程应用的临界应力。其中，矩形截面薄壁管平均冲击载荷的经验公式为［2］。Fm=13.06a0t2(^⑵当aQ=

9、(aQ2+au)：其中oQ2屈服强，ou是极限强度，t是壁厚,b是正方形截面的宽度时，对于S前工作中使用的材料，有：o0=（o02+°u）/2=（0.455+0.780）=0.