基于LS-DYNA汽车前防撞梁仿真分析及其结构优化

摘要

为了满足某汽车前防撞梁轻量化的需求,采用比强度高的碳纤维增强环氧树脂复合材料(CFRP)作为主要减重方式;同时为了提高其耐撞性能,进而对其结构设计优化,使得碰撞性能符合国家标准.在保证原有防撞梁的连接方式、整体尺寸不变的前提下,依据等刚度设计方法初步确定CFRP防撞梁的截面厚度.考虑碳纤维复合材料成本、制造工艺的可行性、连接方式等因素,提出三种结构优化方案.按照国家低速正面碰撞规范,通过LS-DYNA软件对其进行低速碰撞仿真,根据仿真结果确定耐撞性能最好的方案.与原钢制保险钢相比,质量减少了74.07％,降低了材料成本,且制造工艺易实现.