基于TRB结构的某SUV车保险杠耐撞性研究.pdf

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1、汽车制造技术现代制造工程(ModernManufacturingEngineering)2013年第4期基于TRB结构的某SUV车保险杠耐撞性研究朱玉强1，王金轮2(1广东交通职业技术学院，广州510650；2深圳大学，深圳518060)摘要：以某款SUV车100％正面碰撞中的主要吸能部件保险杠为例，基于连续变截面薄板(TRB)技术，对保险杠结构进行设计优化，以期达到减少焊点、零件数量、生产工序，以及提高结构吸能能力的目的。研究结果表明：基于TRB技术设计的新型保险杠，刚度增加，在碰撞过程中吸收

2、了更多的能量，降低了整车的变形和加速度峰值，整车的碰撞安全性能得到了改善。关键词：100％正面碰撞；保险杠；连续变截面薄板；耐撞性中图分类号：U461．91文献标志码：A文章编号：1671--3133(2013)04---0053----04StudyofaSUVbumper’ScrashworthihessbasedonTRBstructureZhuYuqian91，WangJinlun2(1GuangdongCommunicationPolytechnic，Guangzhou510650，C

3、hina；．2ShenzhenUniversity，Shenzhen518060，Guangdong，China)Abstract：Frontbumperisthemainenergy-absorbingcomponentduringthevehicle100％frontalcrashprocess．Designoptimiza-tionofaSUVbumperstructurewascarriedoutbasedonTailorRolledBlank(TRB)technology，inorde

4、rtoachievethepurposeofreducingsolderjoints，thenumberofautomotiveparts，manufacturingprocessesandimprovingthestructuralenergy—absorbingcapacity．StudieshaveshownthatthestiffnessofthenewbumperbasedonTRBtechnicaldesignmethodWasincreased，andmorekineticener

5、gyabsorbedinthecollisionprocess，whichcausingthedeformationandpeal【accelerationofthevehiclereduced．Therefore，thevehicle’Scrashworthinessperformanceisimproved．Keywords：100％frontalcrash；frontbumper；TRB；crashworthiness0引言汽车在发生正面碰撞时，保险杆横梁是最先接触的碰撞点，其主要功能是将

6、碰撞能量传递到左、右吸能盒和前纵梁等主要吸能部件，并依靠自身的弹性变形和塑性变形吸收尽可能多的碰撞动能，以减小碰撞能量对车身其他零／部件和乘员的传递，减小乘员舱侵入变形和乘员的损伤指标¨引。连续变截面薄板(TailorRolledBlank，TRB)是通过柔性轧制核心技术和计算机的实时控制来自动、连续地调节轧辊间距，从而获取的沿轧制方向按预先定制的变截面形状M剖的板材。该板材的主要优点是通过柔性轧制生产：工艺使其厚度不存在突变，截面形状是连续变化的，因此，TRB不存在焊缝的问题，成形性较好；还可

7、以根据结构的实际承载情况来调整和优化厚度大小及分布位置，从而使材料的变截面最优分布。TRB技术应用于汽车保险杠，可以在保证吸能能力不降低的前提下，达到轻量化效果；或者在保证质量不增加的前提下，提高其碰撞吸能能力。目前国内的汽车保险杠大多采用均匀厚度薄板冲压而成∞J，连续变截面薄板的生产技术还不成熟，其在汽车车身上的应用和学术研究还未见相关报道，因此，进行TRB式保险杠的设计研究具有重要的意义。本文主要针对某款SUV车在50km／h车速下100％正面碰撞中保险杠横梁进行TRB设计，在整车100％正

8、面碰撞实验验证有限元模型精确性的基础上，根据原车保险杠结构，提出了提高其碰撞吸能能力的优化方案，并在整车碰撞环境中对改进方案进行了有限元仿真计算，验证了TRB式保险杠改进结构的有效性。1整车100％正面碰撞结果验证1．1变形结果对比某款SUV车在50km／h车速下，碰撞时间分别为532013年第4期现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)20、60ms时100％正面碰撞的仿真与实车变形效果图如图1和图2所示。从图1和图2中可以看出，实车变形结果和仿真结果基本一致