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1、中圖分類號:U461.91學校代碼：10856學號：M060112101碩士學位論文Master’sThesis汽車吸能盒抗撞性仿真優(yōu)化研究論文題目車輛工程專業(yè)劉洪蘭作者姓名胡寧教授指導教師完成日期2014年12月上海工程技術(shù)大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所遞交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研宄工作所取得的成果。除文中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。學位論文作者簽名：先]#E日期：年$月15日上海工程技術(shù)大學學
2、位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)上海工程技術(shù)大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。保密□，在_年解密后適用本授權(quán)書。本學位論文屬于不保密a/(請在以上方框內(nèi)打“V”）學位論文作者簽名：指導教師簽名：日期：年5月13日日期：年今月1多日中圖分類號：U461.91學校代碼：10856學號：M060112101上海工程技術(shù)大學碩士學位論文汽車吸能盒抗撞性仿真優(yōu)化研究作者姓名：劉
3、洪蘭指導教師：胡寧教授專業(yè)：車輛工程學院：汽車工程學院申請學位：工學碩士完成時間：2014年12月評閱人：陳辛波教授龔元明教授答辯委員會主席：朱平教授成員：陳辛波教授吳訓成教授龔元明教授錢宇彬副教授UniversityCode：10856StudentID:M060112101THEOPTIMIZATIONSTUDYONTHECRASHWORTHINESSOFTHEAUTOMOBILECRASH-BOXCandidate:HongLanLiuSupervisor:ProfessorNingHuMajor:AutomotiveEngineeringAutomotiveEnginee
4、ringCollegeShanghaiUniversityofEngineeringScienceShanghai,P.R.ChinaDecember,2014汽車吸能盒抗撞性仿真優(yōu)化研究摘要隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，汽車逐漸成為現(xiàn)代人類社會必不可少的交通工具，然而，汽車在給人們帶來方便快捷的同時可能也會給人們帶來災難，道路交通安全已經(jīng)引起汽車生產(chǎn)界、學術(shù)界以及政府相關(guān)部門的高度重視，汽車的安全性也越來越受到消費者的關(guān)注。在汽車碰撞中，吸能盒通過自身結(jié)構(gòu)壓潰變形吸收能量，將碰撞時的動能轉(zhuǎn)化為吸能盒自身結(jié)構(gòu)的內(nèi)能，并將碰撞力均勻地傳遞到兩個前縱梁上，對保護車身和減輕乘員傷害等方面起著不可
5、忽視的作用。因此，吸能盒吸能特性的優(yōu)化分析對于提高車輛的被動安全性有重要的意義。本文在查閱國內(nèi)外汽車被動安全性資料的基礎(chǔ)上，對吸能盒低速耐撞性進行研究。為了提高計算效率，在模型處理中對整車有限元模型進行簡化，將有限元子結(jié)構(gòu)方法應用到吸能盒碰撞分析中，在此基礎(chǔ)上提出了質(zhì)心約束和子結(jié)構(gòu)方法相結(jié)合的簡化方案，并對建模流程中的關(guān)鍵技術(shù)進行研究改進，得到簡化模型，同時采用臺車剛體結(jié)構(gòu)法建立簡化模型，將兩種簡化模型進行碰撞分析，驗證了簡化模型的正確性，為后續(xù)吸能盒的模型簡化研究提供了參考。在吸能盒結(jié)構(gòu)優(yōu)化中，使用有限元前處理軟件HyperMesh及非線性有限元求解器LS-DYNA對吸能盒進行
6、優(yōu)化分析，通過對鋁合金和碳鋼薄壁管件的仿真分析，在前人研究的基礎(chǔ)上提出吸能盒平均碰撞力的理論分析方法，對仿真分析結(jié)果進行驗證，表明鋁合金的吸能特性較好。通過對不同截面形狀吸能盒的吸能特性進行優(yōu)化仿真，綜合對比各參數(shù)發(fā)現(xiàn)六邊形結(jié)構(gòu)更適用于吸能盒截面結(jié)構(gòu)，之后運用非線性響應面優(yōu)化方法對鋁合金吸能盒的壁厚和截面邊長進行分析，得到吸能盒最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)值。將優(yōu)化后的吸能盒應用到簡化車型中進行驗證，表明多目標優(yōu)化后的吸能盒結(jié)構(gòu)具有較好地吸能特性，驗證了該優(yōu)化方案的可行性。本文提出的吸能盒子結(jié)構(gòu)簡化模型的方法能夠在保證計算準確度的前提下提高計算效率。通過對吸能盒結(jié)構(gòu)和材料的優(yōu)化研究，提高了吸能盒
7、的耐撞性，對汽車的輕量化設計和汽車低速碰撞中維修成本的降低都具有很大的影響意義，本文所用到的I模型簡化方法和優(yōu)化方案對吸能盒的設計開發(fā)有重要的參考價值。關(guān)鍵詞：吸能盒，正面低速碰撞，耐撞性，仿真優(yōu)化IITHEOPTIMIZATIONSTUDYONTHECRASHWORTHINESSOFTHEAUTOMOBILECRASH-BOXABSTRACTWiththehigh-speeddevelopmentoftheeconomy,automobilehasgraduallybecome
