【摘 要】
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随着世界汽车保有量的增加及道路交通伤害的不断增多,提高汽车在碰撞事故中的被动安全性能以及减少碰撞维修费用成为汽车行业的重要任务。本文根据RCAR法规要求与汽车保险杠
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随着世界汽车保有量的增加及道路交通伤害的不断增多,提高汽车在碰撞事故中的被动安全性能以及减少碰撞维修费用成为汽车行业的重要任务。本文根据RCAR法规要求与汽车保险杠系统低速碰撞的特点,采用动态显式有限元仿真技术对汽车保险杠系统进行低速耐碰撞性能研究,经过对主要吸能组件吸能盒进行一系列改进使保险杠系统满足评价指标要求。首先,根据汽车保险杠系统低速碰撞的特点,对碰撞仿真过程制定了详细的评价指标,主要的评价参数有吸能特性、最大峰值力、平均撞击力、压缩位移与撞击平稳性等。其次,根据RCAR法规要求,使用三维建模软件PRO/E建立汽车保险杠系统几何模型,主要包括保险杠横梁、吸能盒、前纵梁、车底架与车轮等。以HyperMesh为有限元建模平台,对三维几何模型进行修理、单元选择与网格划分、网格质量检查、材料定义、边界条件定义、接触定义、沙漏控制等,将保险杠系统几何模型转换为有限元仿真基础模型,导出LS-DYNA3D格式的KEY文件。然后,使用LS-DYNA3D对建立的有限元模型进行求解,应用HyperView对保险杠系统有限元基础模型进行仿真分析,由对能量曲线与撞击力-位移曲线的分析得出仿真结果准确可靠。根据保险杠系统的评价指标对其进行评价分析,基础模型的最大峰值力与撞击平稳性均不满足评价指标要求,故应对主要吸能组件吸能盒改进。最后,根据吸能盒的合理变形模式,通过依次设置诱导槽的方式进行改进,并对得到的改进模型进行有限元仿真分析。采用改进-仿真-分析-再改进的方式,设计的汽车保险杠系统最终满足评价指标,实现提高汽车保险杠系统低速碰撞性能的目的。
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