汽车前部保险杠的耐撞性及结构优化方法.pdf

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2 汽车工程
2008年(第 30卷)第 11期 Automotive Engineering 2008 (Vol. 30) No. 11
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汽车前部保险杠的耐撞性及结构优化方法
李继川,程秀生
(吉林大学汽车工程学院,长春 130025)
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[摘要] 根据目前国产车保险杠耐撞性现状,结合江苏丹阳市车船装饰件有限公司的保险杠耐撞性项目,在
LS DYNA中对摆锤撞击保险杠进行了仿真分析。通过对保险杠的壁厚及其中部的两弧半径进行结构优化,提高了
保险杠的耐撞能力,为日后保险杠的设计与开发提供了有价值的参考。
关键词:保险杠;碰撞;仿真分析;优化
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Crashworthiness and Structural Op tim ization of Front Bumper
L i J ichuan & Cheng X iusheng
College of Autom obile Engineering, J ilin University, Changchun 130025
[ Abstract] A simulation analysis on the crashworthiness of the front bumper for home made vehicles is per
formed using LS DYNA, and a structural op tim ization on the thickness and the radius of two arcs in the m iddle of
front bumper is conducted, leading to the enhancement of crashworthiness of the bumper.
Keywords: bum per; cra sh; sim ula tion ana lysis; optim iza tion
网格,形成有限元模型。由于整个仿真过程主要考
前言虑保险杠中部的变形,为了仿真的准确性,保险杠中
部的网格较密,为 5mm × 5mm 的四边形壳单元,其
研究前部保险杠的耐撞性对提高汽车的碰撞安余部分网格较稀疏,为 10mm × 10mm 四边形壳单
全性具有实际意义[ 1 ] 。目前各国对保险杠的耐撞性元,共划分了 20 947个单元。摆锤模型是在法规规
都制定了相应的标准[ 2 ] ,如美国保险杠(CFR581)技定的摆体上连接一长为 2 200mm 的摆杆而成,共划
术标准、欧洲车辆前部防护装置法规( ECE R42)及分了 598个四边形壳单元。支架模型的建立要与保
我国汽车前、后端保护装置评价标准 GB17354—险杠后部固定孔的尺寸相对应,其一端与保险杠上
1998等。的固定孔刚性连接,另一端与简化车体刚性连接,两
端都约束 3个平动和 3个转动方向的自由度。简化
1 摆锤撞击保险杠有限元模型车体是一个简单的平行六面体,并约束此刚性单元
主节点 6个自由度,考虑模型振荡原因及整车截面
[ 3 ] 力传递效果按照实车碰撞对比经验值在简化车体
按照 ECE R42法规