汽车前纵梁结构耐撞性分析及多目标优化设计

为提高汽车前纵梁结构的耐撞性和轻量化水平,文章对其进行多目标优化设计。基于动态落锤冲击试验,建立并验证了前纵梁有限元模型的准确性以及建模方法的可靠性。结合试验设计、粒子群优化(PSO)算法改进的支持向量机回归模型(SVR)和非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ),以减轻前纵梁质量和增加其比吸能为优化目标,对前纵梁的结构进行确定性优化和可靠性优化。结果表明,优化后的前纵梁结构耐撞性和轻量化水平都有了提升,同时也保证了设计的可靠性。

汽车前纵梁耐撞性研究与有限元模型验证

汽车发生正面碰撞时,汽车前端为主要吸能区域,而前纵梁是汽车前端的主要吸能部位,因此其耐撞性好坏对于汽车来说至关重要,对于前纵梁耐撞性的研究主要关注它的评价指标。通过建立前纵梁的有限元模型对其进行压溃仿真,并通过动态落锤冲击试验对有限元模型进行了验证。研究结果表明:该前纵梁有限元模型的变形模式与力—位移曲线均相符,验证了该模型的准确性。

汽车金属材料力学性能研究及本构参数的标定

材料力学性能的研究一直是结构碰撞领域内的研究重点。通过应力应变曲线或复杂的数学表达式来描述材料的力学性能,这个数学表达式称为材料的本构方程。通过试验手段对前纵梁材料力学性能进行系统研究,进行准静态拉伸试验和高速拉伸试验,获得了不同应变率下的应力应变曲线,并依据试验结果标定了Johnson-Cook本构模型,通过获得的试验数据构建常用的金属Johnson-Cook本构强化模型,为有限元仿真的精确模拟提供了数据支撑。