拼焊板保险杠横梁耐撞性的离散优化设计-论文.pdf

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1、ISSN1674．8484汽车安全与节能学报，2015年，第6卷第2期07／13CN11—5904／UJAutomotiveSaltyandEnergy,2015，Vo1．6No．2150—155拼焊板保险杠横梁耐撞性的离散优化设计肖志，李素雯，孔春玉，刘洪斌，莫富灏(湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室，长沙410082，中国)摘要：为实现汽车设计的耐撞性和轻量化，将高强度钢拼焊板(TWB)结构运用到保险杠横梁，结合多目标离散优化方法，进行优化设计。运用Hypermesh软件，建立了原保险杠模型和拼焊板保险杠模型，并用LS—DY

2、NA软件进行验证。横梁内、外板均由厚度不同的5块高强度钢板焊接而成。以提高保险杠横梁的吸能量，控制质量增加为优化目标，进行横梁三点静压仿真试验，对板材的材料和厚度参数进行迭代优化。结果表明：优化后的拼焊板保险杠横梁吸能量提高81．66％，质量只增加8．96％；从而满足了耐撞性和轻量化的要求，并具有更好的变形模式和碰撞载荷特性。关键词：汽车安全；耐撞性；保险杠横梁；拼焊板(TWB)；离散优化；三点静压试验中图分类号：U461．91文献标识码：ADOI：10．3969~．issn．1674—8484．2015．02．007Discreteo

3、ptimaldesignforcrashworthinessoftailorweldedblankbumperbeamXIAOZhi，LISuwen，KONGChunyu，LIUHongbin，MOFuhao(StateKeyLaboratoryofAdvancedDesignandManufacturingforVehicleB0dy．HunanUniversity,Changsha410082，China)Abstract：Anoptimizedcarbumperbeamwithcrashworthinessandlightweig

4、htwasdesignedapplyingTailorWeldedBlanks(TWB)structurewithhigh-strengthsteelplatestoabumperbeam，andcombiningthemulti-objectivediscreteoptimizationmethod．AmodelfororiginalbumperbeamandamodelOfTWBbumperbeamwereestablishedbyusingHypermeshsoftware，andthenvalidatedbyLS—DYNAsof

5、tware．TheouterandtheinnerplatesoflheTWBbeamweremadeof5blankswithdifferenflhickness．ThelargetsofIterateoptimizationwereimprovingtheenergyabsorbingandcontrollingthemasswithdifferentmaterialparametersanddifferentlhicknessparametersbasedonlheThreePoinlStaticLoadingTestsimula

6、tionoftheTWBbeam．Theresultsshowthattheenergyabsorbedincreases81．66％forlheoptimizedTWBbeamwithonlyanincreaseof8．96％f0rmass．Therefore．1heoptimizedTWBbeammeetslhedemandsofcrashworthinessandIightweightwithabetterdeformationmodeandbettercollisionloadcharacteristics．Keywords：v

7、ehiclesafety；bumperbeam；tailorweldedblanks(TWB)；discreteoptimization；threepointstaticloadingtest收稿日期／Received：2014—09—21基金项目／Supportedby：国家自然科学基金项目(51475154；51205119)第一作者／Firstauthor：肖志(1977一)，男(汉)，湖南，讲师。E—mail：hnuxiao@163．corn第二作者／Secondauthor：李素雯硕士研究生。E—mail：suwenli021

8、5@gmail．com肖志，等：拼焊板保险杠横梁耐撞性的离散优化设计l55载荷承受能力下降；而拼焊板横梁的静压力达到了峰值[5]EastonM，SONGWQ，AbbottT．Acomparisonofthe