基于低速碰撞和行人保護(hù)的汽車保險杠性能優(yōu)化研究.pdf

1、根據(jù)交通數(shù)據(jù)顯示，行人是交通事故中的主要受害者，為此各國相繼頒布了行人保護(hù)條例以提高汽車的行人保護(hù)功能。當(dāng)行人與車輛發(fā)生碰撞時，行人腿部是主要的受傷部位，而且由于保險杠是最先與行人腿部接觸的部件，因此減小保險杠系統(tǒng)的整體剛度有利于減小行人腿部的損傷。然而保險杠系統(tǒng)在低速碰撞中還需發(fā)揮關(guān)鍵作用，以保護(hù)散熱器等車內(nèi)部件和車內(nèi)乘員，因此保險杠系統(tǒng)整體剛度的減小不利于保險杠系統(tǒng)的低速耐撞性。為此，本文針對保險杠系統(tǒng)的低速耐撞性和行人腿部保護(hù)功能

2、對保險杠的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　本文首先對各國的行人保護(hù)條例和低速碰撞評價體系做了深入的了解，其中關(guān)于行人保護(hù)遵循歐洲新車評價程序EuroNCAP，汽車低速碰撞參考?xì)W洲法規(guī)ECER42低速碰撞評價體系。其次分別建立了汽車低速碰撞和汽車行人腿部保護(hù)的有限元模型進(jìn)行仿真計(jì)算，其中低速碰撞的輸出響應(yīng)為保險杠橫梁的侵入位移，行人腿部保護(hù)的輸出響應(yīng)為脛骨加速度、膝關(guān)節(jié)彎曲角度和膝關(guān)節(jié)剪切位移，評價本文所用的這款車型是否滿足EuroNCAP

3、和ECE R42。由于有限元分析存在誤差，考慮10％的安全裕度后，行人的脛骨加速度超出考慮安全裕度后的Euro NCAP的目標(biāo)值。因此本文以上橫梁厚度、蒙皮厚度和吸能泡沫密度為設(shè)計(jì)變量，以脛骨加速度為優(yōu)化目標(biāo)，膝關(guān)節(jié)彎曲角度、膝關(guān)節(jié)剪切位移和保險杠橫梁的侵入位移為約束響應(yīng)，采用試驗(yàn)設(shè)計(jì)技術(shù)、近似建模技術(shù)和多島遺傳算法MIGA對保險杠結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定性優(yōu)化，在考慮設(shè)計(jì)變量的不確定性的基礎(chǔ)上，采用基于蒙特卡洛模擬技術(shù)的6σ質(zhì)量設(shè)計(jì)，對保險杠結(jié)構(gòu)