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《某suv車型側圍部件對側面碰撞性能影響的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、某SUV車型側圍部件對側面碰撞性能影響的研究王希珂汽車T程系摘要：汽車側謝是車身中較為薄弱的部位，優(yōu)化設計側圍部件結構的剛度、強度對增強汽車側面抗撞性尤為重要。針對國內某款SUV建立側而碰撞科限元模型，按照法規(guī)對進行側而碰撞仿真，分析系統(tǒng)中的能呈驗證了模型的有效性。通過對比改進侃后關鍵點的速度、侵入M、加速度的數(shù)值，基于試驗設計和響應而方法來實現(xiàn)側圍關鍵部件剛強度的匹配，提出了提高側而抗撞性的方案丼驗證了響/、V:而法在提商結構抗撞性方而的有效性。關鍵詞：側而抗撞性；優(yōu)化設計；剛強度匹配；試驗設計；響應而方法據(jù)報告顯示，在2009年我國發(fā)生
2、的238351起交通事故中，死亡人數(shù)有67759人、受傷人數(shù)高達275125人，共造成9.1億元財產(chǎn)損失。2010年我國公安部統(tǒng)計數(shù)椐W.示在全國Jt?接報的3906164起交通事故中側面碰攛占31.9%,相比于2009年增長35.9%。側淅碰撞安全性已成為汽車被動安全性研究的-項重要課題m。相對于歐芙等汽車工業(yè)發(fā)達的國家而言我國對側面碰撞的研究起步較晚，隨若我國側時碰撞法規(guī)的實施，優(yōu)化側圍結構部件，提高汽車的側面抗攛性，減少乘員在碰攛事故中的損傷程度，成為側碰撞研究的重點。目前，在非線性問題(如抗撞性)的結構優(yōu)化研究中，響應面法得到廣泛應
3、用。響應面法作為一種統(tǒng)計和數(shù)學方法，主要用于“開發(fā)、改進、優(yōu)化”。如今，響應面方法川于優(yōu)化設計屮，即通過構造合理的試驗設計來構建H標、約束同設計變S之間的近似函數(shù)［21。通過構造響座面模型，可以減少優(yōu)化問題求解的計算量，提高優(yōu)化效率。在提高汽車抗撞性方面，經(jīng)常使用的方法和措施有：應川島強度鋼板、修改部件截面形狀、增加板材厚度、使用結構加強件。本文中通過使用高強度鋼板以及增加板材厚度的方法來優(yōu)化側闈的剛強度。在研究吋，使用:d?:交試驗設計和綜合平衡法優(yōu)化側鬧部件材料；使用均勻試驗設計和響應ifii法優(yōu)化側鬧部件的厚度。1、試驗設計與響應面方
4、法1.1試驗設計試驗設計(DesignofExperiments,DOE)屈干數(shù)理統(tǒng)計的范疇，是進行科學研究的重要丁.具。試驗設計的任務是結合理論專業(yè)知識和實踐經(jīng)驗，科學的安排試驗，有效地控制干擾，最大程度的獲得可靠的資料，找出解決間題的方法以及獲得最優(yōu)的方案。正交試驗設計是最常用的試驗設計方法之一，“均衡分布，綜合可比”是其最顯著的特點。正交試驗設計的基木T具是正交表，均衡分布性是正交表的核心。均勻設計作為一種試驗設計方法只考慮試驗點在試驗范W內“均勻分布”，而不考慮“整齊對比”，因而其試驗次數(shù)大大減少。當試驗因素變化范圍較大，選収的水平
5、數(shù)較多時，采用均勻沒計討以極大地減小試驗次數(shù)。均勻沒計M樣利用一套表格來安排實驗，其所川的表格稱為均勻設計表［31，毎個設計表都附奮一個使川表。1.2響應面方法響應面方沈(ResponseSurfaceMethod,RSM)作為一種優(yōu)化設計的近似模型技術是根據(jù)己知點的響成信息對未知點的響極值做岀預測的數(shù)學冋歸方法，通過一定量的試驗值來擬合一個能夠近似表達輸出和設計變景關系的多項式1叫歸函數(shù)。最常用的響應面模型是一階和二階冪多項式，二階模型模擬的結構功能函數(shù)，能夠精確逼近實際工程，具有較高的使用價值，其具體的表示形式為：?=A)++全(1)/
6、=1Z=1i>j?J式中：羅為響應值；X,為設計變量;我為Xi線性效應；為&和之間的交互效應；為人的二次效應；々為設汁變設的個數(shù)。多項式待定系數(shù)的確定采用最小二乘法，將式(1)寫成矩陣形式：y=X/3+E(2)待定系數(shù)的敁小二乘佔計為：fi=(XTWy(3)2、側面碰撞有限元模型的建立2.1整車有限元模型的建立在HYPERMESH軟件屮對整車模型進行奮限元網(wǎng)格劃分。對于tl車身采川売單元劃分網(wǎng)格，對發(fā)動機、變速器等剛性結構采用實體單元劃分網(wǎng)格。使用SPOTWELD形式模擬車身上的焊點，實現(xiàn)各個部件之間的連接；使用RIGID剛性單元模擬螺栓
7、等剛性很人的連接。整車模型總共乜含單元數(shù)627455個，-其中585889個殼單元，而三角形單元數(shù)僅占總單元數(shù)的4.9%。最終用于汁算分析的整車模型如閣1所示。圖1整車冇限元校型2.2可移動變形壁障模型的建立木文根裾《GB20071-2006汽車側而碰撞的乘員保護》標準對移動可變形壁障MDB(MobileDeformableBarrier)的耍求逮立有限元模型，如圖2所示。圖2吋移動變形呼:吣校袱3、側面碰撞有限元模型的驗證設定移動變形壁障沿r方句以5()km/h的初速度乖莨撞h'd整車，整個碰撞時叫為120ms。在驗證側而仿真模型的冇效性
8、時，由碰撞系統(tǒng)屮各能朵的變化怡況來對K進行評價，閹3為碰撞過程中系統(tǒng)能量變化閣。由I冬I可知，系統(tǒng)總能M基本保持不變，主要柯動能、內能、沙漏能和滑移界而能構成，這四種能M的總和略
