【摘 要】
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随着汽车工业的发展,道路交通事故日益频繁,汽车的被动安全性越来越受到人们的广泛关注。针对前纵梁等车身缓冲吸能结构的耐撞性优化设计,已成为汽车被动安全研究中的关键环
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随着汽车工业的发展,道路交通事故日益频繁,汽车的被动安全性越来越受到人们的广泛关注。针对前纵梁等车身缓冲吸能结构的耐撞性优化设计,已成为汽车被动安全研究中的关键环节。本文采用有限元分析方法,以比吸能和峰值碰撞力为评价指标,研究了一种用作汽车前纵梁的新型功能梯度泡沫填充薄壁管在斜向冲击下的的变形模式和吸能特性,分析了泡沫密度梯度指数、泡沫密度变化范围、管壁厚度、冲击速度和附加质量等结构参数以及边界条件对薄壁管耐撞特性的影响。结果表明,斜向冲击下功能梯度泡沫填充管的耐撞性能明显优于等质量的均值密度泡沫填充管；各参数间相互耦合,均会对结构耐撞性产生影响。为进一步探究参数间的相互作用及其对吸能效率的综合影响,本文以比吸能最大和峰值碰撞力最小为目标,采用多目标粒子群优化算法,对斜向冲击载荷下功能梯度泡沫填充薄壁管的耐撞特性进行了多目标优化设计,得到了不同约束条件下的最优结构。本文的研究对于汽车前纵梁的耐撞性设计,特别是对于提高斜向冲击下吸能结构的耐撞性能,具有一定指导意义。
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