在當(dāng)今社會(huì)越來越注重輕量化的情況下,僅僅通過增加結(jié)構(gòu)厚度來提高汽車的耐撞性已經(jīng)變得不可行。如何滿足輕量化的汽車設(shè)計(jì)要求并確保汽車安全是汽車設(shè)計(jì)師關(guān)注的焦點(diǎn)。因此,有必要對(duì)汽車耐撞性結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)及參數(shù)優(yōu)化。另外,結(jié)構(gòu)仿生是以研究生物體結(jié)構(gòu)和特性,并將其作為創(chuàng)新設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法,如果將結(jié)構(gòu)仿生應(yīng)用到汽車耐撞性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中無疑會(huì)為產(chǎn)品快速優(yōu)化創(chuàng)新設(shè)計(jì)拓展出可行性窗口。本文主要對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行研究:（1）對(duì)現(xiàn)階段常用防撞梁進(jìn)行耐撞性對(duì)比分析,針對(duì)不同結(jié)構(gòu)對(duì)耐撞性能影響因素進(jìn)行研究,利用三維建模軟件SolidWorks建立防撞梁薄壁結(jié)構(gòu)模型,導(dǎo)入ANSYS Workbench環(huán)境中建立有限元模型,通過LS-DYNA進(jìn)行沖擊模擬計(jì)算分析,利用LS-PREPOST得到防撞梁薄壁結(jié)構(gòu)耐撞性能結(jié)果參數(shù)。（2）利用相似性理論,對(duì)汽車薄壁結(jié)構(gòu)與龜殼進(jìn)行相似性分析,論證將龜殼作為薄壁結(jié)構(gòu)仿生生物原型的合理性。在此基礎(chǔ)上,基于逆向工程技術(shù),獲取龜殼點(diǎn)云數(shù)據(jù),進(jìn)行三維實(shí)體建模,對(duì)龜殼進(jìn)行有限元建模及柱狀碰撞分析,得到龜殼的曲面形狀及內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與力學(xué)性能的關(guān)系。（3）基于龜殼的曲面特點(diǎn),提出仿生設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,并... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

汽車整體結(jié)構(gòu)圖

圖 1-1 汽車整體結(jié)構(gòu)圖[2]在美國(guó)，汽車發(fā)生碰撞事故概率的概率如圖 1-2 所示。汽車保險(xiǎn)杠和尾部碰撞（包碰撞）的概率高達(dá) 62％。在日本，汽車碰撞位置的死亡概率分布如圖 1-3 所示，可知，正面碰撞（包括斜碰撞）事故發(fā)生后造成的死亡人數(shù)占總死亡人數(shù)的 72％從圖中可以看出，保險(xiǎn)杠位置發(fā)生碰撞事故后死亡的概率較其他位置高出很多，，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)不同保險(xiǎn)杠耐撞性能的影響研究越來越多，同時(shí)對(duì)保險(xiǎn)杠的輕要求也越來越高，輕量化材料對(duì)碰撞性能和能量吸收性能的影響越來越大。汽險(xiǎn)杠對(duì)于提高車輛在碰撞過程中的安全性，降低損壞及后期修理費(fèi)用，降低汽體質(zhì)量的設(shè)計(jì)方面具有非常重要的意義[2]。

圖 1-3 不同撞擊部位的死亡概率分布險(xiǎn)杠作為正面碰撞事故中汽車與人接觸的第一位安全裝置，要求其起到以的作用[4-6]：1）在低速碰撞（通常小于 10km/h）過程中保護(hù)汽車內(nèi)部零部件。當(dāng)汽車發(fā)撞時(shí)，保護(hù)汽車內(nèi)部的翼子板、散熱器、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、排氣裝置等；2）在發(fā)生碰撞時(shí)保護(hù)行人。當(dāng)汽車與行人碰撞時(shí)，最大程度地保護(hù)行人并人造成的傷害，起到保護(hù)行人的作用；3）符合空氣動(dòng)力學(xué)要求。作為車身一部分的保險(xiǎn)杠需要滿足空氣動(dòng)力學(xué)要求4）起到裝飾作用。作為消費(fèi)品需要進(jìn)行外觀設(shè)計(jì)，以滿足大眾審美要求。 碰撞法規(guī)為汽車保險(xiǎn)杠需保護(hù)車內(nèi)零部件及行人、乘員安全，世界各國(guó)對(duì)保險(xiǎn)杠設(shè)過程都有著嚴(yán)格的規(guī)定，要求其耐撞性能要滿足相關(guān)要求[7,8]。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3136026