检索结果-南通市图书馆

多工况碰撞载荷下点阵结构填充吸能盒设计策略研究

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汽车工程 2023年第2期45卷 293-303页

作者：梁鸿宇刘百川马芳武王登峰吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022

由于点阵结构优异的比吸能特性,其在新能源汽车被动安全方面具有广阔的应用前景。本文中以点阵结构填充吸能盒为研究对象,分别建立了具有不同点阵结构内芯的汽车吸能盒有限元模型,对比分析了不同填充吸能盒与传统吸能盒在多角度斜向碰... 详细信息

由于点阵结构优异的比吸能特性,其在新能源汽车被动安全方面具有广阔的应用前景。本文中以点阵结构填充吸能盒为研究对象,分别建立了具有不同点阵结构内芯的汽车吸能盒有限元模型,对比分析了不同填充吸能盒与传统吸能盒在多角度斜向碰撞工况下的耐撞性能,阐明点阵结构与吸能盒本体之间的相互作用机理及内芯选择依据。在此基础上,进一步考虑本体诱导槽对多工况变形模式的影响,开展了基于改进本体结构的点阵结构填充式汽车吸能盒抗撞性多目标优化设计。结果表明:具有正六边形点阵结构填充的汽车吸能盒具有稳定且优异的吸能性,基于改进诱导槽的点阵结构填充式吸能盒优化方案相对于原始吸能盒结构减质量32.05%,在保证最大冲击力小于阈值的前提下,其各项综合性能指标均得到显著提升。

关键词：点阵结构吸能盒负泊松比能量吸收

汽车保险杠系统吸能盒结构参数对低速碰撞下吸能特性的影响

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西安交通大学学报 2017年第10期51卷 77-81页

作者：李超超向建华王慧敏北京理工大学机械与车辆学院北京100081

针对吸能盒在汽车低速碰撞下无法更加有效地吸收碰撞能以保护车身和减轻乘员伤害的问题,提出利用铝合金吸能盒结构有限元模型优化其吸能特性的方法。该方法基于碰撞理论和变量参数法,采用吸能量、变形量和碰撞力峰值作为评价指标,研究... 详细信息

针对吸能盒在汽车低速碰撞下无法更加有效地吸收碰撞能以保护车身和减轻乘员伤害的问题,提出利用铝合金吸能盒结构有限元模型优化其吸能特性的方法。该方法基于碰撞理论和变量参数法,采用吸能量、变形量和碰撞力峰值作为评价指标,研究吸能盒壁厚、截面形状对吸能特性的影响。进一步探讨了V型诱导槽对吸能盒吸能特性的影响;得到了对吸能特性影响更为突出的结构。实验结果表明,适当地增加吸能盒壁厚,可提高吸能盒的吸能特性和吸能潜力;与圆形截面相比,六边形和八边形截面吸能盒的吸能量分别提高了6.2%和19.3%,正方形截面吸能盒的吸能量下降了5.44%;与普通吸能盒相比,分别添加1V、2V、3V型诱导槽的吸能盒可提高吸能量约16%,而诱导槽数的变化对吸能盒吸能特性的改善并不明显。与壁厚和诱导槽数对吸能特性的影响相比,吸能盒的截面形状和有无V型诱导槽对吸能特性的影响更为突出,与原吸能盒相比,带有V型诱导槽的八边形吸能盒的吸能特性有了显著提升。

关键词：吸能盒低速碰撞吸能特性

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汽车前纵梁吸能盒结构耐撞性多目标优化

振动与冲击 2021年第3期40卷 212-217页

作者：徐中明王青青范维春张志飞重庆大学汽车工程学院重庆400044

吸能盒上诱导槽的分布形式对汽车碰撞性能有很大影响。以汽车前纵梁吸能盒结构为对象,建立整车正面碰撞仿真模型,对吸能盒结构的耐撞性进行了多目标优化设计。以吸能盒上诱导槽之间的间距为设计变量,使用Hammersley方法采集样本点后,以... 详细信息

吸能盒上诱导槽的分布形式对汽车碰撞性能有很大影响。以汽车前纵梁吸能盒结构为对象,建立整车正面碰撞仿真模型,对吸能盒结构的耐撞性进行了多目标优化设计。以吸能盒上诱导槽之间的间距为设计变量,使用Hammersley方法采集样本点后,以车辆吸能盒的最大吸能量E、最大刚性墙反力F以及车身最大加速度a为目标函数,通过kriging法以及径向基法构建各目标函数的近似代理模型,并检验了近似模型的精度。采用第二代非劣排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行了多目标优化。结果表明,与原模型相比,优化后的非均匀分布形式的诱导槽结构耐撞性改善明显,变形压缩模式更充分、有序。

关键词：汽车抗撞性吸能盒诱导槽多目标优化设计

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新型负泊松比多孔吸能盒平台区力学性能

复合材料学报 2015年第2期32卷 534-541页

作者：张伟侯文彬胡平大连理工大学运载工程与力学学部工业装备结构分析国家重点实验室大连116024

提出了一种具有负泊松比效应的汽车前纵梁吸能盒(NPRC)结构,通过对元胞平台区的失效模式和平台应力的分析,研究了此结构在失效时的力学性能,即等效弹性模量和平台应力在面内加载过程中均能得到一定程度的增强,表现出较好的能量吸收能力... 详细信息

提出了一种具有负泊松比效应的汽车前纵梁吸能盒(NPRC)结构,通过对元胞平台区的失效模式和平台应力的分析,研究了此结构在失效时的力学性能,即等效弹性模量和平台应力在面内加载过程中均能得到一定程度的增强,表现出较好的能量吸收能力。根据NPRC元胞在平台区的力学模型,分别建立了发生弹性屈曲和塑性塌陷时的临界应力公式,得出塑性塌陷是该结构的主要失效模式。通过Matlab程序建立了NPRC元胞的参数化有限元模型,研究了元胞几何参数与平台应力的关系,即元胞的平台应力与长度系数和元胞夹角呈反比,与厚度系数呈正比。通过NPRC结构3×3样件的面内轴向准静态压缩实验验证了有限元分析结果,实验结果表明:NPRC样件等效负泊松比为-11.97,产生密实化现象,平台应力的峰值随着应变的增加逐渐增大,这对提高能量吸收性能具有重要的研究意义。

关键词：负泊松比吸能盒多孔结构平台应力塑性塌陷

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基于碰撞安全性的铝合金吸能盒轻量优化

汽车工程 2021年第2期43卷 241-247,277页

作者：陈静徐森刘震唐傲天吕伟吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022 一汽解放汽车有限公司商用车开发研究院长春130011

本文中以一种匹配碳纤维复合材料保险杠防撞梁的吸能盒为研究对象,通过试验设计优化,获得吸能盒最佳锥角和溃缩孔的直径及其排列;然后采用拉丁超立方抽样和基于Kriging代理模型加点策略的多目标粒子群优化算法对吸能盒厚度进行多目标优... 详细信息

本文中以一种匹配碳纤维复合材料保险杠防撞梁的吸能盒为研究对象,通过试验设计优化,获得吸能盒最佳锥角和溃缩孔的直径及其排列;然后采用拉丁超立方抽样和基于Kriging代理模型加点策略的多目标粒子群优化算法对吸能盒厚度进行多目标优化。优化后不仅吸能盒吸能量大幅提升,且吸能盒质量明显下降。刚性壁100%重叠率正面碰撞和25%重叠度偏置柱撞试验的结果表明,吸能盒具有良好的吸能特性,碰撞变形模式合理。最后,对保险杠防撞梁和吸能盒样件进行了低速碰撞台车试验,验证了吸能盒碰撞位移量的仿真结果,误差较小。

关键词：吸能盒试验设计拉丁超立方抽样 Kriging代理模型多目标优化

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轧制渐变厚度的汽车吸能盒结构参数优化

振动与冲击 2018年第10期37卷 269-274页

作者：徐涛刘念高伟钊徐天爽胡贤磊吉林大学机械科学与工程学院长春130022 中国第一汽车股份有限公司技术中心长春130011 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室沈阳110004

研究基于差厚技术的汽车吸能盒结构设计方案,提出了解决差厚板的厚度渐变特性和材料力学性能渐变特性的仿真建模方法,推导了综合考虑厚度分布、吸能盒重量、吸能量的多目标优化问题数学模型,基于多目标优化算法获得了差厚吸能盒结构最... 详细信息

研究基于差厚技术的汽车吸能盒结构设计方案,提出了解决差厚板的厚度渐变特性和材料力学性能渐变特性的仿真建模方法,推导了综合考虑厚度分布、吸能盒重量、吸能量的多目标优化问题数学模型,基于多目标优化算法获得了差厚吸能盒结构最优设计参数,并实现了样件试制。试制的差厚吸能盒样件在准静态压溃过程中出现充分且对称的褶皱,且褶皱次序与厚度分布特征一致,变形模式稳定,在保持吸能水平提升的同时,与原冲压等厚吸能盒相比降重约7%。

关键词：差厚板吸能盒压溃性能轻量化

为提高低速碰撞性能的轿车保险杠吸能盒结构优化

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汽车工程 2010年第12期32卷 1093-1096,1101页

作者：孙成智曹广军王光耀上海汽车集团股份有限公司技术中心上海201804

建立了吸能盒低速碰撞性能的评价模型,提出了一种集成有限元模拟和序列响应面法的优化方法。为保证优化过程的收敛,采用信赖域模型管理策略来调整设计空间。与传统的基于梯度的优化方法相比,该方法计算量小,结果准确。最后给出了某轿车... 详细信息

建立了吸能盒低速碰撞性能的评价模型,提出了一种集成有限元模拟和序列响应面法的优化方法。为保证优化过程的收敛,采用信赖域模型管理策略来调整设计空间。与传统的基于梯度的优化方法相比,该方法计算量小,结果准确。最后给出了某轿车后保险杠吸能盒结构优化实例,验证了该方法的可靠性。

关键词：低速碰撞吸能盒结构优化序列响应面法

新型点阵夹层防撞梁与负泊松比吸能盒复合总成开发与吸能性能

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中国公路学报 2021年第9期34卷 322-334页

作者：李兆凯马正东李亦文张伟长安大学汽车学院陕西西安710064 长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室陕西西安710064 密歇根大学机械工程系密歇根安娜堡MI 48109 一汽解放汽车有限公司车身开发部吉林长春130011 西北工业大学无人机特种技术国家重点实验室陕西西安710072

为高效解决车身结构抗撞性和轻量化同步实现的难题,以乘用车前防撞梁与吸能盒为例,将点阵夹层结构与负泊松比结构用于其设计,并考察新型复合总成的吸能性能。以传统高强钢方案作为对标基准,获取待开发总成的性能设计依据。基于高强钢总... 详细信息

为高效解决车身结构抗撞性和轻量化同步实现的难题,以乘用车前防撞梁与吸能盒为例,将点阵夹层结构与负泊松比结构用于其设计,并考察新型复合总成的吸能性能。以传统高强钢方案作为对标基准,获取待开发总成的性能设计依据。基于高强钢总成40%重合率碰撞试验,完成有限元模型的精度验证,进而获得全宽碰撞的结构响应特征及吸能参考数值,用于指导新型总成的开发。通过数值模拟算例,分析新型复合总成对冲击输入能量的适应性及吸能量对负泊松比吸能盒壁厚的敏感性,从而提出增加吸能盒封板与防撞梁支撑的改进方案。改进后的点阵夹层防撞梁具有更佳的承载刚度与载荷传递能力,总成变形模式愈加合理;改进前、改进方案1与改进方案2的总成吸能量分别占输入总能量的11.5%、68.2%与92.76%,高于高强钢方案的64.09%;改进方案2较高强钢方案减重32.9%。复合前防撞总成的台车试验与仿真结果对比显示:输入能量、碰撞初速度、总成吸能量、平均压溃量、平均碰撞力与回弹速度等指标的偏差绝对值均小于5%。结果表明:采用点阵夹层结构与负泊松比结构后,新型复合总成的吸能性能与轻量化水平均优于高强钢方案,2类结构适合于车辆承载与吸能结构,复合总成的设计方法与开发流程适用于相关新型结构的开发。

关键词：汽车工程复合防撞总成抗撞性与轻量化设计点阵夹层结构负泊松比防撞梁吸能盒

参数化诱导槽设计的吸能盒结构抗撞性多目标优化

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吉林大学学报（工学版） 2013年第1期43卷 39-44页

作者：郝亮徐涛崔健吉野辰萌吉林大学机械科学与工程学院长春130022 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022

针对车身前部抗撞部件吸能盒结构的常见的方形截面薄壁锥管,研究了其在低速冲击工况下的最佳抗撞性能模型优化。将压溃力效率及比吸能作为评价指标,建立加权组合形式的多目标优化模型。分析研究分布设置诱导槽对结构吸能与压溃力的影响... 详细信息

针对车身前部抗撞部件吸能盒结构的常见的方形截面薄壁锥管,研究了其在低速冲击工况下的最佳抗撞性能模型优化。将压溃力效率及比吸能作为评价指标,建立加权组合形式的多目标优化模型。分析研究分布设置诱导槽对结构吸能与压溃力的影响,选择诱导槽设定的可行区域。以槽的个数、非均匀分布的槽间距离及槽的深度等作为优化参数,合理选取样本点后,分别应用三次多项式响应面法及径向基法构建其有效代理模型,并采用粒子群法进行优化设计,得出使结构最优的诱导槽位置分布及数量。仿真分析验证了本文方法的有效性。

关键词：车辆工程抗撞性吸能盒诱导槽粒子群优化算法多目标优化