基于行人下肢保護(hù)與低速碰撞的前保險(xiǎn)杠系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、車輛前部保險(xiǎn)杠系統(tǒng)是車輛的重要組成部分，在不同的碰撞形式中發(fā)揮著不同的作用，其中在行人下肢碰撞及車輛低速碰撞中起著最主要的作用。前保險(xiǎn)杠系統(tǒng)作為車身最前端的部件，對(duì)行人下肢損傷有直接的影響。此外，在低速碰撞過程中，前保險(xiǎn)杠系統(tǒng)也起著保護(hù)翼子板、散熱器、發(fā)動(dòng)機(jī)罩和縱梁等重要部件的作用。因此，前部保險(xiǎn)杠系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須綜合考慮行人保護(hù)與車輛低速碰撞要求。
　　 本論文的目的是優(yōu)化車輛前部保險(xiǎn)杠系統(tǒng)設(shè)計(jì)，改善碰撞吸能特性，以同時(shí)滿足法規(guī)對(duì)

2、行人下肢保護(hù)與車輛低速碰撞性能的要求。
　　 首先以湖南大學(xué)汽車交通安全研究中心建立的Human BodyModel(HBM)人體下肢有限元模型為基準(zhǔn)，對(duì)比分析了TR(l)-LFI和LSTC-LFI兩款小腿沖擊器的生物逼真度，分析結(jié)果表明TRL-LFI和LSTC-LFI都不能很好的預(yù)測(cè)人體下肢膝關(guān)節(jié)的損傷，特別是膝關(guān)節(jié)的剪切位移，但就TRL-LFI和LSTC-LFI兩者相比較而言，LSTC-LFI優(yōu)于TRL-LFI的生物逼真度。

3、由此在后續(xù)的行人下肢保護(hù)研究中，采用LSTC-LFI沖擊器對(duì)原車型的行人下肢保護(hù)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明原車模型的行人下肢保護(hù)性能尚不能充分滿足法規(guī)要求。
　　 同時(shí)，分別按照中國的GB17354-1998要求和加拿大的CFVSS215要求對(duì)原車的低速碰撞性能進(jìn)行分析，由于CFVSS215規(guī)定的擺錘碰撞速度比GB17354-1998要大，能量相應(yīng)成平方關(guān)系，因此，CFVSS215對(duì)前保險(xiǎn)杠系統(tǒng)提出了更苛刻的要求。分析結(jié)果表明原車能

4、滿足GB17354-1998要求，卻不能滿足CFVSS215要求。原車能滿足CFVSS215對(duì)“車角”碰撞要求，而不能滿足縱向?qū)χ信鲎惨蟆?br>　　 為此，本文建立了數(shù)學(xué)代理模型和與之相應(yīng)的優(yōu)化目標(biāo)，結(jié)合LS-DYNA仿真分析軟件，提出了針對(duì)行人下肢保護(hù)與車輛低速碰撞要求的前部保險(xiǎn)杠系統(tǒng)優(yōu)化方法和優(yōu)化流程。通過比較分析，采用吉利EC7上的金屬吸能板結(jié)構(gòu)作為保險(xiǎn)杠系統(tǒng)的緩沖吸能結(jié)構(gòu)。接著對(duì)前部保險(xiǎn)杠系統(tǒng)的6個(gè)參數(shù)進(jìn)行靈敏度分析，選擇