轿车吸能式保险杠吸能特性仿真研究

摘要

在各种汽车碰撞事故中，绝大部分要涉及保险杠的碰撞。保险杠在吸收碰撞能量，保护车身和减轻乘员以及行人受到的伤害等方面，发挥着不可忽视的作用。尤其在汽车低速碰撞中，保险杠吸收的碰撞能量所占的比例更高。因此，以提高保险杠的耐撞性和改善结构碰撞吸能特性为目标的研究工作有着非常现实而重要的意义。
　　本文在对国内外汽车碰撞被动安全性研究的关键问题、研究方法以及所取得的成果进行全面综述和分析的基础上，确定以改善国内轿车吸能式保险杠的碰撞吸能特性为重点研究目标，应用Msc.Dytran软件模拟仿真碰撞过程，得到轿车保险杠吸能缓冲结构的碰撞吸能特性。
　　应用Pro/Engineer软件和Msc.Patran软件建立轿车吸能式保险杠的外壳、吸能件和骨架及质量块、刚性墙、行人腿部实体模型。同时，明确了材料模型的定义、单元属性的定义、接触的定义和初始速度的设定，得到用于碰撞分析的有限元模型。
　　模拟轿车吸能式保险杠与刚性墙正面低速碰撞过程。在分析过程中分别设定包含不同厚度吸能件的保险杠系统，得出了保险杠的外壳、吸能件和骨架的应力云图和变形能变化曲线。通过分析三组不同保险杠系统的吸能参数，比较了参数的变化对保险杠发生碰撞时吸收能量的影响。另外，从保护行人腿部安全的角度研究了轿车吸能式保险杠不同厚度吸能件对腿部的影响，得出了有利于保护行人腿部安全的保险杠吸能件的设计参考厚度。
　　本文的研究工作能给轿车吸能式保险杠设计提供一些有价值的参考，在一定程度上来保护车辆、乘员和行人的安全。

目录

轿车吸能式保险杠吸能特性仿真研究

SIMULATION STUDY ON THE ENERGY-ABSORBING ABILITY OF ENERGY-ABSORBING CAR BUMPER

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪 论

1.1 课题研究目的和意义

1.2 国内外研究现状及分析

1.2.1 欧美法规对轿车保险杠系统的要求现状

1.2.2 轿车保险杠的发展现状

1.2.3 国内在保险杠方面的研究

1.3 本课题研究的内容

第 2 章 吸能式保险杠结构选择和实体模型的建立

2.1 引言

2.2 轿车保险杠系统的主要结构型式

2.3 轿车保险杠系统的选型原则

2.4 吸能式保险杠碰撞速度标准

2.5 保险杠实体模型的建立

2.6 本章小结

第 3 章 吸能式保险杠有限元分析模型的建立

3.1 引言

3.2 网格划分

3.2.1 吸能式保险杠模型的网格划分

3.2.2 刚性墙模型的网格划分

3.2.3 行人腿部模型的网格划分

3.2.4 网格划分小结

3.3 材料模型的定义

3.4 单元属性的定义

3.5 接触的定义

3.6 初始速度的设定

3.7 本章小结

第 4 章 吸能式保险杠的碰撞分析

4.1 引言

4.2 汽车碰撞性能分析的基本方程

4.3 吸能式保险杠的碰撞分析

4.3.1 各部件所受应力的分析

4.3.2 各部件吸能过程的分析

4.3.3 三组保险杠吸能特性比较分析

4.4 行人保护性能分析

4.4.1 行人保护分析方法

4.4.2 碰撞模型

4.4.3 行人腿部膝关节的侧向碰撞变形

4.4.4 行人腿部和膝关节的侧向碰撞参数标准

4.4.5 碰撞模拟

4.5 本章小结

结 论

参考文献

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

致 谢

个人简历