铝泡沫填充汽车防撞梁结构设计开题报告

全文总字数：3406字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1. 论文选题的目的及意义

随着汽车行业的发展，汽车安全越来越受到重视。防撞梁系统作为汽车正面碰撞过程中的“第一受力点”，其刚度和强度在很大程度上影响到整车碰撞性能。在汽车发生中高速正面碰撞时，防撞梁应有效地将力和碰撞能量传递至吸能盒及纵梁，使吸能盒、纵梁前端逐级压溃，达到最佳的缓冲和吸能效果，这就要求防撞梁在吸能盒以及纵梁压溃前不能发生断裂或显著变形失效。而在低速正面碰撞时，防撞梁又应有合适的碰撞变形量来保护法规定义零件。因此其强度和刚度应设计在一定范围内且与车身相匹配。同时，近年来汽车节能环保愈来愈受到重视，而铝合金材料防撞梁因轻量化明显且在汽车正面碰撞中碰撞性能优异，被广泛应用到汽车中。

本次设计主要研究率泡沫填充防撞梁的设计。依据前人研究经验，设计若干种合适的防撞梁截面形状，并设计同一截面形状下有泡沫铝填充和无泡沫率填充的对比实验，通过hypermesh和ls-dyna软件进行仿真分析从而得出结果，比较两者之间碰撞性能的优差。主要对比项目为轻量化、吸能量、b 柱加速度、弯曲刚度。最终依据仿真分析结果设计出一种合适的防撞梁。

2. 研究的基本内容与方案

查阅相关文献，包括铝合金防撞梁结构设计方面的文献，铝泡沫填充或其他功能泡沫填充的文献。吸取铝合金结构方面前人的研究经验，设计出几种具有代表性的截面形状。之后每种截面形状设计有铝泡沫填充和无铝泡沫填充的

对比实验。通过仿真分析软件分析中高速（45-60kph）和底速（2-5kph）正面碰撞下的碰撞性能。主要比较吸能量，弯曲刚度，以及质量方面的差异。为简化分析过程，设计防撞梁系统模型来代替整车模型。将防撞梁、吸能盒及纵梁前端部分作为一个子系统安装在一个长方体快上来进行碰撞仿真分析，从而简化建模过程。

目标：

3. 研究计划与安排

第1周

方案构思、文献检索、完成开题报告

第2-3周

4. 参考文献（12篇以上）

[1]zhi xiao ^a, jianguang fang ^b,c,guangyong sun ^a,c,, qing li.crashworthiness design for functionally gradedfoam-filled bumper beam. advances in engineering software

[2] 徐中明，徐小飞，万鑫铭，等. 铝合金保险杠防撞梁结构优化设计 [j]. 机械工程学报，2013，49(8)：136-142.

[3]wang dengfeng，wang chuanqing.lightweight optimization design of automotive aluminum alloy front bumperanti-collision beam [c]//17th international conference on automation，robotics and mechatronics， october 11-12，2015，bali，indonesia.turkey：waset， 2015.