汽車高速碰撞下防撞結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、近年來，隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車安全性越來越受到人們的關(guān)注。在高速碰撞中，為保證乘員的安全性，保險(xiǎn)杠系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)考慮碰撞沖擊合理的傳遞與吸收。汽車零部件的優(yōu)化參數(shù)主要包括了形狀參數(shù)、材料參數(shù)、幾何參數(shù)等，這些參數(shù)對(duì)抗撞性能的影響程度各不相同。在現(xiàn)有的保險(xiǎn)杠研究文獻(xiàn)中，主要研究了這兩個(gè)方面:一是只在低速碰撞下，研究保險(xiǎn)杠的抗撞性或者輕量化方面，沒有考慮高速碰撞中保險(xiǎn)杠的性能;二是在保險(xiǎn)杠抗撞性或者輕量化方面的研究過程中，只是單一的變更

2、保險(xiǎn)杠的材料或者厚度，這樣只是針對(duì)單一結(jié)構(gòu)優(yōu)化，可能會(huì)錯(cuò)過更優(yōu)的優(yōu)化結(jié)構(gòu)。
　　本文結(jié)合了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)理論、計(jì)算仿真和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，提出了一種基于果蠅優(yōu)化算法的新型保險(xiǎn)杠橫梁復(fù)合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，并對(duì)橫梁復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化研究。在高速正面碰撞下，基于乘員安全性考慮，應(yīng)用動(dòng)態(tài)顯示有限元仿真方法，對(duì)保險(xiǎn)杠系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值模擬，研究保險(xiǎn)杠的抗撞性能。
　　首先，在整車正面碰撞有限元模型的基礎(chǔ)上簡化保險(xiǎn)杠橫梁結(jié)構(gòu)，并根據(jù)正面碰撞法規(guī)C-NCAP進(jìn)

3、行整車有限元模型的穩(wěn)定性與可行性驗(yàn)證。接著運(yùn)用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，篩選出合適的復(fù)合結(jié)構(gòu)的基本參數(shù)，通過極差分析方法得到保險(xiǎn)杠橫梁復(fù)合結(jié)構(gòu)的基本參數(shù)的選擇方案;然后，將橫梁復(fù)合結(jié)構(gòu)的各層面厚度因素作為設(shè)計(jì)的敏感因子，從乘員安全性方面考慮，以降低人體頭部損傷為優(yōu)化目標(biāo)，以橫梁質(zhì)量和相對(duì)成本為約束函數(shù)，運(yùn)用最優(yōu)拉丁方設(shè)計(jì)選取樣本點(diǎn)，構(gòu)造多項(xiàng)式響應(yīng)面模型。最后，建立優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)、約束函數(shù)與敏感因子之間數(shù)學(xué)代理模型，應(yīng)用果蠅優(yōu)化算法尋找最優(yōu)解。