汽车吸能盒抗撞性仿真优化研究

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1、中图分类号:U461.91学校代码：10856学号：M060112101硕士学位论文Master’sThesis汽车吸能盒抗撞性仿真优化研究论文题目车辆工程专业刘洪兰作者姓名胡宁教授指导教师完成日期2014年12月上海工程技术大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所递交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：先]#E日期：年$月15日上海工程技术大学学

2、位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海工程技术大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密a/(请在以上方框内打“V”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年5月13日日期：年今月1多日中图分类号：U461.91学校代码：10856学号：M060112101上海工程技术大学硕士学位论文汽车吸能盒抗撞性仿真优化研究作者姓名：刘

3、洪兰指导教师：胡宁教授专业：车辆工程学院：汽车工程学院申请学位：工学硕士完成时间：2014年12月评阅人：陈辛波教授龚元明教授答辩委员会主席：朱平教授成员：陈辛波教授吴训成教授龚元明教授钱宇彬副教授UniversityCode：10856StudentID:M060112101THEOPTIMIZATIONSTUDYONTHECRASHWORTHINESSOFTHEAUTOMOBILECRASH-BOXCandidate:HongLanLiuSupervisor:ProfessorNingHuMajor:AutomotiveEngineeringAutomotiveEnginee

4、ringCollegeShanghaiUniversityofEngineeringScienceShanghai,P.R.ChinaDecember,2014汽车吸能盒抗撞性仿真优化研究摘要随着经济的高速发展，汽车逐渐成为现代人类社会必不可少的交通工具，然而，汽车在给人们带来方便快捷的同时可能也会给人们带来灾难，道路交通安全已经引起汽车生产界、学术界以及政府相关部门的高度重视，汽车的安全性也越来越受到消费者的关注。在汽车碰撞中，吸能盒通过自身结构压溃变形吸收能量，将碰撞时的动能转化为吸能盒自身结构的内能，并将碰撞力均匀地传递到两个前纵梁上，对保护车身和减轻乘员伤害等方面起着不可

5、忽视的作用。因此，吸能盒吸能特性的优化分析对于提高车辆的被动安全性有重要的意义。本文在查阅国内外汽车被动安全性资料的基础上，对吸能盒低速耐撞性进行研究。为了提高计算效率，在模型处理中对整车有限元模型进行简化，将有限元子结构方法应用到吸能盒碰撞分析中，在此基础上提出了质心约束和子结构方法相结合的简化方案，并对建模流程中的关键技术进行研究改进，得到简化模型，同时采用台车刚体结构法建立简化模型，将两种简化模型进行碰撞分析，验证了简化模型的正确性，为后续吸能盒的模型简化研究提供了参考。在吸能盒结构优化中，使用有限元前处理软件HyperMesh及非线性有限元求解器LS-DYNA对吸能盒进行

6、优化分析，通过对铝合金和碳钢薄壁管件的仿真分析，在前人研究的基础上提出吸能盒平均碰撞力的理论分析方法，对仿真分析结果进行验证，表明铝合金的吸能特性较好。通过对不同截面形状吸能盒的吸能特性进行优化仿真，综合对比各参数发现六边形结构更适用于吸能盒截面结构，之后运用非线性响应面优化方法对铝合金吸能盒的壁厚和截面边长进行分析，得到吸能盒最佳结构参数值。将优化后的吸能盒应用到简化车型中进行验证，表明多目标优化后的吸能盒结构具有较好地吸能特性，验证了该优化方案的可行性。本文提出的吸能盒子结构简化模型的方法能够在保证计算准确度的前提下提高计算效率。通过对吸能盒结构和材料的优化研究，提高了吸能盒

7、的耐撞性，对汽车的轻量化设计和汽车低速碰撞中维修成本的降低都具有很大的影响意义，本文所用到的I模型简化方法和优化方案对吸能盒的设计开发有重要的参考价值。关键词：吸能盒，正面低速碰撞，耐撞性，仿真优化IITHEOPTIMIZATIONSTUDYONTHECRASHWORTHINESSOFTHEAUTOMOBILECRASH-BOXABSTRACTWiththehigh-speeddevelopmentoftheeconomy,automobilehasgraduallybecome