汽车保险杠横梁的研究与改进.pdf

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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.10.057汽车保险杠横梁的研究与改进李洋，施伟辰（上海海事大学，上海201306）摘要：碳纤维增强复合材料(CFRP)是一种新型复合材料，具有优良的性能。由于其具有较轻质量和较高的比强度比吸能比刚度等特性很适合用作汽车构件。碳纤维增强复合材料的可设计性强的优势为其用作汽车保险杠提供了方便。文章针对碳纤维增强复合材料和橡胶制作成的汽车保险杠横梁在碰撞时表现出来的优势进行分析探讨，并与传统的钢制保险杠横梁和碳纤维复合材料保险杠横梁进行对比，通过ANSYS进行仿真，利用LS-DYNA对保险杠模型

2、进行碰撞模拟。结果显示有橡胶层保险杠横梁变形较小，性能优异，满足要求。关键词：复合材料；橡胶；保险杠；碰撞；仿真中图分类号：U463.8文献标识码：A文章编号：1671-7988(2017)10-164-03ResearchandimprovementofthebumperbeamsLiYang,ShiWeicheng(Shanghaimaritimeuniversity,Shanghai201306)Abstract:Carbonfiberreinforcedpolymer(CFRP)isanewkindofcompositematerial,ith

3、asexcellentperformance.Sinceithaslowerqualityandhigherstiffnessthantheintensityofenergyabsorptioncharacteristicsanditissuitableforautomobilecomponents.Carbonfiberreinforcedcompositematerialscanbetheadvantageofstrongconveniencetobeprovidedforitsusedinautomobilebumpers.Thisarticle

4、inviewofthecarbonfiberreinforcedcompositematerialsandrubbermadeinthecollisionofthecarbumperbeamsshowsadvantageanalysis,AndcomparedwiththetraditionalsteelbumperbeamsandcarbonfibercompositebumperbeamswerecomparedthroughtheANSYSsimulation,usingls-dynatosimulatethebumpermodelcollisi

5、on.Resultsshowthatthelayerhasarubberbumperbeamdeformationissmall,excellentperformance,meettherequirements.Keywords:compositematerial;Rubber;Bumper;Thecollision;ThesimulationCLCNO.:U463.8DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2017)10-164-03求而在别的方向上性能过剩的局面。汽车保险杠要求自身具前言有良好的吸能效果，保护汽车及汽车内

6、乘客的安全。碳纤维增强复合材料和橡胶材料在碰撞时均具有很好的吸能效果，随着各国对新型材料研发的力度逐渐增加，碳纤维增强从这些方面考虑，结合两者共同的优势开发新的汽车保险杠复合材料的性能也越来越好。由于这种材料具有各向异性的横梁是可行的。传统的钢结构保险杠质量大，增加了汽车的特点，这样就可以满足某些结构在一定方向上的力学性能要油耗，改用碳纤维复合材料保险杠极大的降低了这一问题，作者简介：李洋，就读于上海海事大学物流工程学院，硕士研究生，在碳纤维复合材料横梁的基础上，增加橡胶层，有效的保护研究方向机械动态性能分析与研究，施伟辰，教授，就职于上海海了横梁，改

7、善了碰撞情况。国外很多机构已经对碳纤维复合事大学物流工程学院。165汽车实用技术2017年第10期材料用作汽车结构件和覆盖件做了大量研究，国内这一领域2、新型汽车保险杠设计模型由于受到材料研发的制约，还未大量推广研究。随着时代的选取某种汽车保险杠模型作为参考，利用UG进行建模发展，碳纤维复合材料一定会普及，而且的到快速的发展。设计出保险杠模型，导入ANSYS进行前处理，处理结果使提前对其进行研究是很有价值和意义的。用LS-DYNA进行运算。该模型保险杠横梁采用8毫米厚度1、碳纤维复合材料层合板力学基础橡胶与8毫米厚碳纤维复合材料粘结结构，复合材料采用+

8、45°和-45°交叉铺层，每层厚度0.2毫米，铺设40层。碰撞取坐标x,y,z中z＝0的xoy