基于轻量化与耐撞性要求的车辆保险杠仿生研究

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基于轻量化与耐撞性要求的车辆保险杠仿生研究
汽车耐撞性是汽车安全研究的重要方向,对保障驾乘人员的生命和财产安全具有重要意义。薄壁管结构是汽车中重要的吸能和承载部件,因此,设计具有优良吸能和承载性能的薄壁管结构,对提高汽车的耐撞性至关重要。
为提高汽车低速碰撞时的安全性能,本文运用结构仿生学原理对汽车保险杠系统进行了结构优化研究,为汽车被动安全研究提供新的思路和理论依据。以竹子为生物原型,基于宏观上直径、壁厚以及节间距表现的梯度分布规律,设计了1种仿生变壁厚薄壁吸能盒结构、3种仿生横梁和3种仿生截面横梁。
吸能盒轴向碰撞仿真表明:壁厚比为3/2.47/1.78和节长比为1/2/1时仿生吸能盒的性能最优,与普通吸能盒相比,比吸能提高了6.2%,峰值载荷降低了28.23%,压溃力效率增加了7.48%,质量减少了19.3%。且仿生吸能盒在受到多角度的斜向碰撞时较普通圆形吸能盒的整体屈曲变形更稳定。
当碰撞角度为10°时仿生吸能盒的比吸能较普通圆形吸能盒提高了39.2%,峰值载荷降低了32.7%。该结构具有吸能能力强、重量轻、峰值载荷小以及变形稳定等优点。
同时落锤试验验证与仿真分析得到的结果表 ...

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关键词：车辆保险 保险杠 仿真分析 汽车保险 安全性