基于TRB結(jié)構(gòu)的某SUV車保險(xiǎn)杠耐撞性研究.pdf

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1、汽車制造技術(shù)現(xiàn)代制造工程(ModernManufacturingEngineering)2013年第4期基于TRB結(jié)構(gòu)的某SUV車保險(xiǎn)杠耐撞性研究朱玉強(qiáng)1，王金輪2(1廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣州510650；2深圳大學(xué)，深圳518060)摘要：以某款SUV車100％正面碰撞中的主要吸能部件保險(xiǎn)杠為例，基于連續(xù)變截面薄板(TRB)技術(shù)，對(duì)保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，以期達(dá)到減少焊點(diǎn)、零件數(shù)量、生產(chǎn)工序，以及提高結(jié)構(gòu)吸能能力的目的。研究結(jié)果表明：基于TRB技術(shù)設(shè)計(jì)的新型保險(xiǎn)杠，剛度增加，在碰撞過程中吸收

2、了更多的能量，降低了整車的變形和加速度峰值，整車的碰撞安全性能得到了改善。關(guān)鍵詞：100％正面碰撞；保險(xiǎn)杠；連續(xù)變截面薄板；耐撞性中圖分類號(hào)：U461．91文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1671--3133(2013)04---0053----04StudyofaSUVbumper’ScrashworthihessbasedonTRBstructureZhuYuqian91，WangJinlun2(1GuangdongCommunicationPolytechnic，Guangzhou510650，C

3、hina；．2ShenzhenUniversity，Shenzhen518060，Guangdong，China)Abstract：Frontbumperisthemainenergy-absorbingcomponentduringthevehicle100％frontalcrashprocess．Designoptimiza-tionofaSUVbumperstructurewascarriedoutbasedonTailorRolledBlank(TRB)technology，inorde

4、rtoachievethepurposeofreducingsolderjoints，thenumberofautomotiveparts，manufacturingprocessesandimprovingthestructuralenergy—absorbingcapacity．StudieshaveshownthatthestiffnessofthenewbumperbasedonTRBtechnicaldesignmethodWasincreased，andmorekineticener

5、gyabsorbedinthecollisionprocess，whichcausingthedeformationandpeal【accelerationofthevehiclereduced．Therefore，thevehicle’Scrashworthinessperformanceisimproved．Keywords：100％frontalcrash；frontbumper；TRB；crashworthiness0引言汽車在發(fā)生正面碰撞時(shí)，保險(xiǎn)桿橫梁是最先接觸的碰撞點(diǎn)，其主要功能是將

6、碰撞能量傳遞到左、右吸能盒和前縱梁等主要吸能部件，并依靠自身的彈性變形和塑性變形吸收盡可能多的碰撞動(dòng)能，以減小碰撞能量對(duì)車身其他零／部件和乘員的傳遞，減小乘員艙侵入變形和乘員的損傷指標(biāo)¨引。連續(xù)變截面薄板(TailorRolledBlank，TRB)是通過柔性軋制核心技術(shù)和計(jì)算機(jī)的實(shí)時(shí)控制來自動(dòng)、連續(xù)地調(diào)節(jié)軋輥間距，從而獲取的沿軋制方向按預(yù)先定制的變截面形狀M剖的板材。該板材的主要優(yōu)點(diǎn)是通過柔性軋制生產(chǎn)：工藝使其厚度不存在突變，截面形狀是連續(xù)變化的，因此，TRB不存在焊縫的問題，成形性較好；還可

7、以根據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載情況來調(diào)整和優(yōu)化厚度大小及分布位置，從而使材料的變截面最優(yōu)分布。TRB技術(shù)應(yīng)用于汽車保險(xiǎn)杠，可以在保證吸能能力不降低的前提下，達(dá)到輕量化效果；或者在保證質(zhì)量不增加的前提下，提高其碰撞吸能能力。目前國內(nèi)的汽車保險(xiǎn)杠大多采用均勻厚度薄板沖壓而成∞J，連續(xù)變截面薄板的生產(chǎn)技術(shù)還不成熟，其在汽車車身上的應(yīng)用和學(xué)術(shù)研究還未見相關(guān)報(bào)道，因此，進(jìn)行TRB式保險(xiǎn)杠的設(shè)計(jì)研究具有重要的意義。本文主要針對(duì)某款SUV車在50km／h車速下100％正面碰撞中保險(xiǎn)杠橫梁進(jìn)行TRB設(shè)計(jì)，在整車100％正

8、面碰撞實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證有限元模型精確性的基礎(chǔ)上，根據(jù)原車保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)，提出了提高其碰撞吸能能力的優(yōu)化方案，并在整車碰撞環(huán)境中對(duì)改進(jìn)方案進(jìn)行了有限元仿真計(jì)算，驗(yàn)證了TRB式保險(xiǎn)杠改進(jìn)結(jié)構(gòu)的有效性。1整車100％正面碰撞結(jié)果驗(yàn)證1．1變形結(jié)果對(duì)比某款SUV車在50km／h車速下，碰撞時(shí)間分別為532013年第4期現(xiàn)代制造工程(ModemManufacturingEngineering)20、60ms時(shí)100％正面碰撞的仿真與實(shí)車變形效果圖如圖1和圖2所示。從圖1和圖2中可以看出，實(shí)車變形結(jié)果和仿真結(jié)果基本一致