保险杠碰撞仿真实验及优化设计

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1、武汉理工大学硕士学位论文分类号——UDC密级学校代码武滗程歹大穿学位论文10497英文研究生姓名玺。!!垒．．一一指导教师姓名——链——职称——塑壅L学位二盛±一单位名称武迅堡三太堂汽奎堂瞳一邮编430070申请学位级别题±学科专业名称——圭翅墨猩论文提交日期2Q13生!!月论文答辩日期2Q13生!!月学位授予单位武丛堡王盘堂学位授予日期答辩委员会主席夔明鱼评阅人兰篮L重垂生．2013年“月武汉理工大学硕士学位论文独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人

2、己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：五字晖日期：』剑、矽关于论文使用授权的说明本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵守此规定)签名：样导师签名：叠址日期：塑型武汉理工大学硕士学位论文摘要当前大工业化飞速发展，全世界汽车保有量逐年增加，随之而来的是

3、交通事故的与日俱增，尤其是车辆碰撞事故，占据交通事故的80％以上。因此积极展开对车辆被动安全性的研究，提高车辆防碰撞能力，是各大汽车厂商及科研结构的重要研究目标。汽车在低速行驶发生碰撞时，保险杠通过自身的变形吸收碰撞能量，撞后能自动恢复，以保证车身其它零部件及乘员的安全；在高速碰撞中，保险杠迅速的将碰撞力合理的分散给整个车身，以保证乘员的安全。因此，研究保险杠的碰撞吸能特性，探讨保险杠系统的改进设计，’对于汽车安全设计具有重要意义。本文详细地描述了汽车碰撞的有限元基本理论、接触算法、时间步长控制方程等特征，为建立正面碰撞有限元模型提供理论依据。根据某型汽车保

4、险杠系统的特征，使用软件Pro／E建立了保险杠系统钟摆撞击器模拟三维实体模型。用前处理软件HYPERMESH划分了网格。并选择了ANSYS软件作为摆锤碰撞测试中仿真工具。参照我国汽车前、后端保护装置评价标准GB17354．1998，利用ANSYS模拟车辆在不同速度和不同角度下对摆锤的撞击过程，并利用ANSYS／LS．DYNA软件的后处理器LS．PREPOST详细分析了撞击中保险杠的变形情况和典型节点位移、速度、能量吸收的变化曲线等重要参数，模拟结果证明该保险杠的安全·蚪12厶匕FIB不够理想。然后通过重复试验不断改进设计参数，最终找到保险杠设计的最优方案，分

5、析和评估了保险杠系统的耐撞性。通过本文研究确定了影响保险杠耐撞性的几个主要参数，并对保险杠优化设计提供了理论方向，可以作为未来保险杠优化设计的参考。最后，对全文工作做了总结，并从材料优化和结构优化等方面进行了展望。关键词：保险杠，碰撞，仿真，耐撞性，LS．DYNA武汉理工大学硕士学位论文AbstractThevehiclecollisionatlowspeeds，throughitsowndeformationbumpercollisionenergyisabsorbed，canbeautomaticallyrestoredafterthecollision

6、，inordertoensurcthattheotherbodypartsandoccupantsafety；in11i咖speedcollision，thecollisionbumperrapiddispersionofreasonableforcetothewholebody,inordertoensureoccupantsafety．Therefore，thestudyofthecollisionenergyabsorbingbumperfeaturestoexploreimproveddesignbumpersystemforautomobilesa

7、fetydesignisimportant．Thisthesisdescribesindetailthebasic‘vehiclecrashfiniteelementtheory,thecontactalgorithm，thetimestepequationsandotherfeatures，tocreateapositiveimpactforthefinitedementmodelprovidesatheoreticalbasis．Basedonacertaintypeofcarbumpersystemcharacteristics，usingsoftwa

8、rePro／Eestablishedabumpers