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前保总成结构在轿车前碰撞中的耐撞性优化研究
| 论文题名： | 前保总成结构在轿车前碰撞中的耐撞性优化研究 |
| 关键词： | 汽车工业;前保总成结构;耐撞性能;仿真分析 |
| 摘要： | 随着汽车保有量的增加，道路交通事故次数和死亡人数一直处于比较高的水平。数据表明，汽车前部碰撞事故在所有的汽车碰撞类型中发生概率最高，对乘员的损伤也比较严重，而前部碰撞中又以重叠率为40％和100％发生的概率最高，因此提高轿车的正面碰撞和偏置碰撞的耐撞性具有重要的意义。 文章首先在大量文献研究的基础上，分析了国内外汽车法规的发展与现状，阐述了我国法规的发展过程，并对几个典型国家的正碰法规和新车评价程序(NCAP)进行了对比。接着结合LS-DYNA对汽车碰撞仿真中涉及的有限元理论及方法做了简要的介绍。 然后结合整车设计对前保总成的相关参数的选取做了简要的说明，通对试验获得前纵梁的材料参数值，再对比有无考虑应变率效应的模型，分析应变率效应对材料性能的影响；通过对不同的焊点间距和前保横梁高度所表现出来的碰撞性能对比，选取了合理的参数值。在此基础上建立了整车有限元模型，并按照2012C-NCAP的法规要求建立了正碰和偏置碰撞的有限元模型，通过能量和质量变化曲线验证了模型的可靠性，通过实验形态及加速度曲线的对比验证了模型的有效性。 前纵梁在试验中变形不理想，为使前纵梁在碰撞中表现出理想的性能，对前纵梁的厚度进行优化。文章以优化为目的，通过均匀设计方法选取样本点，以克里金方法建立代理模型，通过多目标遗传算法寻找最优点。文中先后对前纵梁的厚度做了三次优化，分别是分开考虑～oo％NU性墙碰撞模型与40％可变形壁障碰撞模型、综合考虑100％刚性墙碰撞模型与40％可变形壁障碰撞模型，优化后的结果中正碰B柱加速度减小了4.7％，偏置碰撞中前纵梁的比吸能增加了14％。 研究结果表明：应变率效应对材料的影响明显，碰撞过程需要考虑应变率效应来选取参数。焊点间距和前保横梁高度的值应当布置在合理的区间，才能保证力在后端部件中合理传递。前纵梁的优化结果说明，同时考虑两种碰撞的优化能满足整车在正碰和偏置碰撞中的性能要求，优化后的纵梁全面提高了整车前部耐撞件。 |
| 作者： | 陈绪 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 杨济匡 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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