Z982-汽车防撞性吸能盒结构设计 下载积分：50　资料编号： Z982

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Word版说明书1份，共33页，约14000字

CAD版本图纸，共5张

摘要

近年来随着国民经济水平的提高，汽车的普及率越来越高，交通安全事故的发生率也越来越高，消费者对汽车的安全性能要求逐渐提高，提高汽车的安全性能成为汽车产业的必然趋势。汽车吸能盒作为汽车保险杠系统的主要吸能装置，碰撞发生时通过自身的压溃作用吸收碰撞能量，将动能转变为自身的内能，以减小对乘员以及汽车重要零部件的损伤。本文主要对汽车吸能盒的结构进行优化，提高汽车的安全性能。

本文主要研究汽车在低速碰撞工况下吸能盒的吸能特性，首先利用三维建模软件对其进行结构设计，再利用有限元软件对其进行碰撞仿真分析并进行结构优化。

首先基于UG三维建模软件建立了防撞梁-吸能盒模型，然后利用HyperMesh软件对模型进行几何清理、划分网格、网格质量检查、定义材料属性、定义连接关系，建立吸能盒的有限元模型。

其次在HyperMesh软件中使用OptiStruct求解器对吸能盒模型进行模态分析，验证模型结构的合理性，最后使用Radioss求解器对模型进行碰撞仿真，定义约束、定义边界、初速度,定义输出控制卡片。

在HyperView中对仿真模型进行后处理，得到100%偏置碰撞下和40%偏置碰撞下吸能盒的峰值碰撞力以及吸能效果。通过增加吸能盒的壁厚来进行结构优化，得到优化后的吸能盒的峰值碰撞力较优化前稍有增加，但增大的幅度很小，100%偏置碰撞下峰值碰撞力增大了3.6%，40%偏置碰撞下峰值碰撞力增大了13%，对吸能盒的吸能特性影响不大，优化后吸能效果相对于优化前要好，动能转化为内能的速度更快。优化效果很好。

关键词：吸能盒；有限元分析；碰撞仿真；优化设计

目录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.2 汽车防撞性吸能盒研究现状 1

1.2.1 国内研究现状 1

1.2.2 国外研究现状 3

1.3 本文研究内容 4

第2章 防撞梁三维模型的建立 6

2.1某车型防撞梁整体结构 6

2.2 零件结构说明 6

2.2.1吸能盒模型 6

2.2.2 前防撞梁模型 8

2.2.3 脚架模型 8

2.3 连接方式 9

2.4 本章小结 9

第3章 汽车防撞梁有限元模型的建立与仿真分析 10

3.1 有限元理论基础 10

3.2 仿真模型搭建过程 11

3.2.1 几何清理及抽取中面 11

3.2.2 网格划分 12

3.2.3 网格检查与优化 13

3.2.4 材料属性定义 14

3.2.5 连接关系处理 14

3.2.6 接触设置 14

3.3 防撞梁模态分析 15

3.4 本章小结 16

第4章 防撞梁碰撞仿真 17

4.1 防撞梁动态仿真模型的建立 17

4.1.1 碰撞刚体的建立 17

4.1.2 边界约束设置 17

4.1.3 初速度设置 18

4.1.4 输出控制设置 19

4.2 防撞梁碰撞分析 20

4.2.1 碰撞过程中的碰撞力分析 20

4.2.2 防撞梁碰撞过程中的吸能情况分析 21

4.3 吸能盒结构优化 22

4.3.1 汽车吸能盒优化后动力学分析 22

4.3.2 汽车吸能盒优化后的吸能分析 23

4.4 本章小结 23

第5章 结论与展望 24

5.1 结论 24

5.2 展望 24

致谢 25

参考文献 26

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