资源描述：
《泡沫铝复合结构改善汽车侧撞安全的仿真研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、汽车工程２０１７年(第３９卷)第４期ＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ２０１７(Ｖｏｌ.３９)Ｎｏ.４ｄｏｉ:１０.１９５６２/ｊ.ｃｈｉｎａｓａｅ.ｑｃｇｃ.２０１７.０４.０１１∗泡沫铝复合结构改善汽车侧撞安全的仿真研究１,２１,３１,３马聪承,兰凤崇,陈吉清(１.华南理工大学机械与汽车工程学院,广州５１０６４０;２.广州科技贸易职业学院,广州５１１４４２;３.广东省汽车工程重点实验室,广州５１０６４０)[摘要]泡沫铝结构的轻量化与高比吸能的特点,使其成为潜力巨大的汽车吸能材料。本文中探索泡沫铝复合结构在汽车侧面碰撞过程中吸收碰撞能与降低加速度的机理与贡献。首先建立泡
2、沫铝结构的ＣＡＥ模型,并通过试验获取材料参数,为仿真提供基础数据,接着进行多目标优化,最后以某汽车门槛横梁加装泡沫铝结构来验证其吸能效果。结果表明,优化后的设计方案明显降低了加速度,减小了侵入量,满足了车身轻量化与高吸能的设计要求。关键词:汽车;侧面碰撞;泡沫铝;轻量化;碰撞能量吸收;仿真ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆＶｅｈｉｃｌｅＳｉｄｅＩｍｐａｃｔＳａｆｅｔｙｂｙＡｌｕｍｉｎｕｍＦｏａｍＣｏｍｐｏｓｉｔｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅ１,２１,３１,３ＭａＣｏｎｇｃｈｅｎｇ,ＬａｎＦｅｎｇｃｈｏｎｇ＆ＣｈｅｎＪｉｑｉｎｇ１.ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎ
3、ｉｃａｌ＆ＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ,ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ,Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４０;２.ＧｕａｎｇｚｈｏｕＶｏｃａｔｉｏｎａｌＣｏｌｌｅｇｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｂｕｓｉｎｅｓｓ,Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１１４４２;３.ＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ,Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４０[Ａｂｓｔｒａｃｔ]Ｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔａｎｄｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｅｎｅｒｇｙａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｍａｋｅａｌｕｍｉｎｕｍｆ
4、ｏａｍａｎｉｄｅａｌｅｎｅｒｇｙａｂｓｏｒｂｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｗｉｔｈｔｒｅｍｅｎｄｏｕｓｐｏｔｅｎｔｉａｌ.Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ,ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆａｌｕｍｉｎｕｍｆｏａｍｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎａｂｓｏｒｂｉｎｇｃｒａｓｈｅｎｅｒｇｙａｎｄｒｅｄｕｃｉｎｇａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎａｒｅｅｘｐｌｏｒｅｄ.Ｆｉｒｓｔｌｙ,ａＣＡＥｍｏｄｅｌｆｏｒａｌｕｍｉｎｕｍｆｏａｍｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｂｕｉｌｔ,ａｎｄｍａｔｅｒｉａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｔｅｓｔ,ｐｒｏｖｉｄｉｎｇｂａ
5、ｓｉｃｄａｔａｆｏｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ.Ｔｈｅｎａｍｕｌｔｉ-ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｉｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄ.Ｆｉｎａｌｌｙｔｈｅｅｎｅｒｇｙａｂｓｏｒｂｉｎｇｅｆｆｅｃｔｓａｒｅｖｅｒｉｆｉｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｓｉｌｌｃｒｏｓｓｂｅａｍｏｆａｖｅｈｉｃｌｅｗｉｔｈａｌｕｍｉｎｕｍｆｏｒｍｓａｄｄｅｄ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｄｅｓｉｇｎｓｃｈｅｍｅｍａｒｋｅｄｌｙｌｏｗｅｒｓａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎａｎｄｒｅｄｕｃｅｓｉｎｔｒｕｓｉｏｎ,ｍｅｅｔｉｎｇｔｈｅｄｅｓｉｇｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔｉｎ
6、ｇａｎｄｈｉｇｈｅｎ-ｅｒｇｙａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｖｅｈｉｃｌｅｂｏｄｙ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｖｅｈｉｃｌｅ;ｓｉｄｅｉｍｐａｃｔ;ａｌｕｍｉｎｕｍｆｏａｍ;ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔｉｎｇ;ｃｒａｓｈｅｎｅｒｇｙａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ;ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ到伤害,因此,研究汽车侧撞安全性具有重要意义。前言泡沫铝材料在受压试验中表现出较长的应力平台期和较低的最大极限应力峰值,因而适合用于汽车的[３]汽车发生碰撞时,导致驾乘人员伤亡的原因主吸能元件。设计合理的泡沫铝复合结构,在汽车要有两类:一是由于被撞击后汽车结构变形而侵入碰撞中可吸收更多的碰撞能与降低加减速度,从而驾驶室生存空间,导
7、致人员受压迫伤亡;二是过大的可更好地保护驾乘人员的安全。加减速度超过了人体忍受极限阈值,从而导致伤文献[４]中已成功地将泡沫铝材料填充到车门[１－２]亡。根据汽车结构设计的特点,相对狭小的侧和车顶盖等部件中,达到了既减轻车身质量,又提高面空间使侧撞时驾乘人员更容易因为汽车变形而受汽车结构刚度的目的。文献[５]中将泡沫铝材料填∗广东省科技计划项目(２０１４Ｂ０１０１３７００２,２０１４Ｂ０１０１０６００２和２０１６Ａ０５０５０３０２１)资助。原稿收到日期为２０１６年５月１１日,修改
