基于反推設(shè)計理論的逐級吸能方法及其應(yīng)用研究.pdf

1、微型客車由于具有經(jīng)濟(jì)、適用、小巧、靈活等特點，在國內(nèi)有廣闊的市場。然而，微型客車受整車尺寸限制，需要用盡量短的前部吸能結(jié)構(gòu)來吸收碰撞能，從而達(dá)到滿足正面碰撞法規(guī)實驗的目的。通常，汽車前部的吸能結(jié)構(gòu)主要為方形縱梁，碰撞時通過縱梁的褶皺變形來達(dá)到理想的吸能效果。然而，微型客車縱梁尺寸的改變會受到結(jié)構(gòu)布置的限制，壁厚增加會導(dǎo)致縱梁產(chǎn)生褶皺變形困難，碰撞加速度峰值增加，整車質(zhì)量增加。因此，對于要求縮短吸能長度的車型，僅僅采用改變縱梁結(jié)構(gòu)尺寸及壁

2、厚的方法難以達(dá)到好的效果，研究開發(fā)一種新的吸能結(jié)構(gòu)具有重要意義。 本文創(chuàng)新性地提出了一種基于反推設(shè)計理論的逐級吸能方法。該方法按照造型及法規(guī)實驗的要求反推微型客車前部吸能結(jié)構(gòu)的長度，從而確定其理想的碰撞加速度范圍。適當(dāng)控制吸能梁壁厚，在吸能梁內(nèi)部不同長度的合適位置上設(shè)置加強(qiáng)板，使其逐級參與吸能，從而達(dá)到控制加速度波形的目的?；谠撝鸺壩芊椒ǎ疚囊試鴥?nèi)某微型客車為研究對象，根據(jù)該車的縱梁尺寸設(shè)計了一個逐級吸能薄壁結(jié)構(gòu)，并建立和

3、驗證了其有限元模型。通過運(yùn)用基于代理模型的優(yōu)化方法對驗證后的逐級吸能結(jié)構(gòu)的有限元模型進(jìn)行了耐撞性的優(yōu)化研究，對吸能結(jié)構(gòu)的壁厚、加強(qiáng)板的位置及焊點的間距等參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，達(dá)到了較理想的吸能效果。將優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)應(yīng)用到整車中，并調(diào)整部分相關(guān)部件的剛度，使得碰撞過程中客車前部的變形量明顯減少，并且保證了法規(guī)規(guī)定的乘員損傷值。 論文研究表明：在汽車前碰撞安全性的改進(jìn)設(shè)計中，本文提出的基于反推設(shè)計理論的逐級吸能方法是切實可行的，按照該方法設(shè)