汽车碰撞缓冲吸能器特性研究

摘要

随着汽车工业的发展,汽车的保有量逐年增加,交通事故不断攀升,造成大量的人员伤亡、车辆损坏和财产损失,汽车的安全性能越来越受到重视。
　　金属蜂窝材料是一种优良的高强度、高吸能性的轻质材料广泛应用于航空与航天领域,如今正逐步应用于船舶、轨道交通和汽车领域。其力学性能与冲击性能直接关系到结构的完整性和安全性。本文以汽车用金属蜂窝结构吸能器为研究对象,对金属蜂窝的力学性能、动态碰撞吸能性能进行了分析与研究。
　　本文首先综述了国内外汽车被动安全发展及蜂窝材料;其次详细介绍了材料结构与吸能理论分析方法;随后结合金属塑性变形理论对金属蜂窝吸能器进行理论公式推导与计算;最后结合有限元分析软件 LS-DYNA对金属蜂窝进行仿真建模,并对蜂窝异面动力加载下力学特性与吸能特性进行仿真分析。
　　本文的研究方法对其他类型的蜂窝结构抗撞性研究具有一定的理论参考价值,研究结果对开展汽车正面抗撞性能的设计研究提供了一定的借鉴和参考。

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第一章 绪论

1.1 论文的背景与意义

1.2 汽车被动安全领域研究现状概述

1.3 汽车吸能部件研究现状和进展

1.4 蜂窝材料研究现状

1.5 本文研究内容

第二章 金属材料的塑性变形吸能理论基础

2.1 引言

2.2 材料能量吸收能力的分析方法

2.3 横向载荷作用下的薄壁构件分析方法

2.4 轴向压溃的薄壁构件分析

2.5 碰撞引起的结构变形与能量吸收

2.6 本章小结

第三章 金属蜂窝式吸能器数值分析

3.1 引言

3.2 正六边形蜂窝结构模型及能量吸收特性

3.3 异面载荷下金属蜂窝的变形机制

3.4 蜂窝塑性坍塌应力应变和塑性铰长度的计算

3.5 基于压杆失稳的蜂窝结构弹性坍塌应力的理论分析

3.6 金属蜂窝材料的动态坍塌应力数值研究

3.7 本章小结

第四章 金属蜂窝式吸能器仿真设计

4.1 引言

4.2 显示有限元技术理论概述

4.3 正六边形蜂窝式吸能器有限元模型的建立

4.4 金属蜂窝异面冲击载荷下结果分析

4.5 正六边形金属蜂窝的耐撞性优化

4.6 本章小结

第五章 总结与展望

致谢

参考文献