汽车碰撞中锥形晶胞薄壁金属管吸能特性的仿真研究-北京大学学报.PDF

ISSN 1674-8484 汽车安全与节能学报 , 2012 年, 第 3 卷 第 4 期 05/ 13 CN 11-5904/U J Automotive Safety and Energy, 2012, Vol. 3 No. 4 326— 331 汽车碰撞中锥形晶胞薄壁金属管吸能特性的仿真研究 1, 2 1 2 1 2 邹 猛 ，魏灿刚 ，许述财 ，赵振家 ，张金换 （1. 吉林大学 工程仿生教育部重点实验室，长春 130022 ； 2. 清华大学 汽车安全与节能国家重点实验室，北京 100084 ） 摘 要： 薄壁金属管是汽车碰撞时为安全性所设置的吸能结构件。为优化设计金属薄壁管，该文研 究了不同锥度、晶胞数的LD2铝合金锥管的吸能特性。用Hypermesh 和Ls-Dyna 软件，在轴向和偏 斜方向动态载荷两种作用下，以初始峰值载荷（IPL）和比吸能（SEA）来表征吸能特性，进行仿真分析。 结果是：对于单、双、四晶胞的锥管，IPL 均随着锥度的增加而降低；锥管的IPL 均低于直管的IPL， SEA 随着锥度的增加而提高；随着斜碰角度的增大，锥度为0.3的四晶胞锥管在斜碰的峰值载荷和比 吸能均降低。因此，合理地调整锥度和晶胞数，可以提高薄壁管的吸能特性。 关键词： 汽车碰撞；汽车结构件；锥管；晶胞；初始峰值载荷(IPL)；比吸能(SEA) 中图分类号： U 461.91； TU 311.3 文献标志码： A DOI： 10.3969/j.issn.1674-8484.2012.04.005 Energy absorption characteristics simulation of cone thin- walled metal tube research in the automotive collision 1,2 1 2 1 2 ZOU Meng , WEI Cangang , XU Shucai , ZHAO Zhenjia , ZHANG Jinhuan （1. Key Laboratory for Bionics Engineering of Education Ministry, Jilin University, Changchun 130022, China; 2. State Key Lab of Automotive Safety and Energy, Tsinghua University, Beij ing 100084, China ） Abstract: Thin-walled metal tubes are structural parts for vehicle security when automotive collisions occur. This paper investigates the energy absorption characteristics of an aluminum alloy LD2 metallic thin-walled tube with different tapers and cell numbers to optimize the design of the tube. Hypermesh and Ls