兼顾行人保护与低速碰撞的前保险杠吸能器设计.pdf

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1、汽车工程2016年(第38卷)第3期AutomotiveEngineeri“g2016(V01．38)No．32016048兼顾行人保护与低速碰撞的前保险杠吸能器设计肖志，佘传辉，莫富灏，杜敏，李凡(湖南大学，汽车车身先进设计制造国家重点实验室，长沙410082)：l=[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

2、力。接着以某车型为基础设计了该吸能器，并基于GB／T24550—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。关键词：保险杠；吸能器；行人保护；低速碰撞DesignofEnergyAbsorberforFrontBumperwithConcuⅡentConsiderationsofPedestrianProtectionandLow—SpeedC

3、ollisionXiaoZhi，YuChuanhui，MoFuhao，DuMin&LiFan肌n伽“n眈耶￡帆s￡n把‰y如60rⅡ￡o寸矿』4幽帆卵dD删喀nAndMⅡ乃咖c￡“^增扣r％^瑟feBo匆，C肠7咿胁410082[Abstract]Thedesignofacarfrontbumpersystemneedstomeettherequirementsofboth10wspeedcoⅡi—sionandpedestrianimpact，andmodemcardesignoftenmeetstheserequiremen

4、tsbyaddingenergyabsorbingstIuc—turesinbetweenbumperbeamandfascia．Inthispaper，akindofmodular，adaptiveandX—shapedenergy-absorb—ingunitfbrcarf南ntbumperisproposed6rst，whichcangraduallyincreaseenergyabsorbingabilitybychangingitsdefbHIlationf色aturesbasedontheamountofimpact

5、energy．Thenanenergy—absorbingunitofthistypeisdesignedfbracarmake，andanniteelementanalysisisconductedtoevaluateitscrashworthinesspedbrnlancebasedonpe—destrianprotectionregulationGB／T245550—2009andlow-speedimpactregulationCMVSS2l5，withcomparisontothefbamenergyabsorbero

6、ftraditionalbumper．Theresultsshowthatbeingdistinctf而mtraditionalfoamabsorber，thenovelenergyabsorberexhibitsdif托rentdefb瑚ationmodesinpedestrianimpactandlow—speedimpactrespectiVe—ly，sobetterconcurrentlymeetingtwodifkrentrequirements．Keywords：b哪per；energyabsorber；pedest

7、rianprotection；lowspeedcoUision轿车前保险杠系统是轿车设计的重要部件，需要同时满足行人保护和低速碰撞法规的要求。通常前保险杠系统会在保险杠横梁与蒙皮之间加装吸能结构，以满足法规要求。然而行人保护与低速碰撞对保险杠系统的设计要求有一定的矛盾，现有技术中的轿车保险杠结构和材料并未区分行人保护与低速碰撞的不同。以普通轿车所采用的泡沫型保险杠吸能器为例，满足低速或较高速碰撞要求的吸能器泡沫材料刚度较大，与行人腿部碰撞时易造成行人腿部严重损伤，而满足行人腿部保护要求的泡沫由于刚度较小，则不能满足低速碰撞的要求

8、。且该泡s国家自然科学基金(51475154)、国家青年科学基金(51405150)和湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室开放基金(31475006)资助。原稿收到日期为2014年10月9日，修改稿收到日期为2014年12月25日。兰日L_：¨=’，1H口