新型汽车碰撞能量吸收器特性研究

摘要

本文通过有限元分析，理论计算和试验的方式研究了一种新型的机械式汽车碰撞能量吸收器。 本文所研究的能量吸收器是机械式结构，主要利用在汽车碰撞过程中剪切多组金属片，把一次能量变化巨大的碰撞过程分解为很多 次吸收能量很小的耗能过程，同时，这一系列过程极大的延长了整个碰撞过程的时间，减小了发生二次碰撞的可能性。 在以上对工作机理分析的基础上，本文用薄板穿孔动力学来分析碰撞过程中的能量损失。把能量损失分为两部分来考虑，一部分是撞击体和被剪切片形成共同速度时损失的能量，另一部分是热量传递、弹性波损失的能量。计算结果对试验时选用材料类型、剪切片厚度及直径等工艺参数有很大的指导意义。 最后本文在前面有限元分析和理论计算的基础上，选择落锤式实验装置来建立实验台，选用0.1mm的50号钢片作为剪切片来进行台架试验。通过调整锤的高度，分析了撞击速度和剪切片数的关系，并研究了碰撞过程的时间。