Finite Element Analysis and Optimization of Beaded,Tapered Crash Box.pdf

1、汽車吸能盒設(shè)置在汽車的前端，是汽車最重要的吸能部件之一。在汽車低速碰撞過(guò)程中，它可以在其它部件變形前，通過(guò)自身的塑性變形吸收更多的碰撞動(dòng)能，從而減少乘員的傷害以及汽車重要部件的損害。峰值碰撞力是影響乘員安全和車輛損傷程度的主要評(píng)價(jià)因素。本文的重點(diǎn)是選用含誘導(dǎo)槽的塔形吸能盒結(jié)構(gòu)，通過(guò)優(yōu)化降低其峰值碰撞力，并使整個(gè)碰撞過(guò)程中采集到的碰撞力曲線平滑過(guò)渡。塔形結(jié)構(gòu)吸能盒具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)在碰撞沖擊過(guò)程中，可以得到理想穩(wěn)定的平均碰

2、撞力，是比較理想的吸能盒結(jié)構(gòu)。
　　 首先，本文研究不同截面吸能盒(圓形、八邊形、正方形)的碰撞吸能特性，構(gòu)建出不用截面和不同錐角的吸能盒碰撞仿真有限元模型。通過(guò)有限元仿真計(jì)算分析，得到峰值碰撞力、平均碰撞力、碰撞位移和碰撞吸能的相關(guān)數(shù)據(jù)；其次，為了更好的分析吸能盒碰撞力學(xué)性能，定義了三個(gè)參數(shù)，分別是比吸能(SEA，吸收內(nèi)能和質(zhì)量的比值)、碰撞力效率(CFE，平均碰撞力和峰值碰撞力的比值)和內(nèi)能，通過(guò)三個(gè)參數(shù)來(lái)更好地評(píng)價(jià)吸能盒；

3、最后，進(jìn)一步的完善吸能盒結(jié)構(gòu)，在吸能盒上設(shè)置了誘導(dǎo)槽，并且對(duì)誘導(dǎo)槽再做進(jìn)一步的優(yōu)化。
　　 本文優(yōu)化塔形吸能盒結(jié)構(gòu)，定義五個(gè)優(yōu)化因素(吸能盒壁厚、錐角、誘導(dǎo)槽長(zhǎng)度、誘導(dǎo)槽寬度、誘導(dǎo)槽深度)，以比吸能SEA大于計(jì)算出的參考數(shù)值和峰值碰撞力小于法規(guī)規(guī)定的數(shù)值為約束條件，以碰撞力效率CFE的最大化為優(yōu)化目標(biāo)，同時(shí)選用自適應(yīng)響應(yīng)面法建立近吸能盒碰撞系統(tǒng)的近似數(shù)學(xué)模型，采用拉丁超立方法進(jìn)行DOE。建立并計(jì)算優(yōu)化問(wèn)題，通過(guò)優(yōu)化采集到更平滑的