周转拖车前端构件碰撞安全性能及轻量化设计

周转拖车前端结构设计除保证设备的安全外,还要考虑如何实现轻量化。该文综合考虑碰撞安全性能和轻量化要求,首先采用LS-DYNA建立了周转拖车前端典型吸能结构碰撞分析有限元模型,根据此模型分析了防撞梁材料的选择对整体结构在100%正面高速碰撞工况下的碰撞安全性能的影响,得出防撞梁材料分别为铝合金和钢时,总吸能量、前纵梁溃缩量和碰撞力峰值的变化不超过2%,而且将防撞梁由钢替换为铝合金可以使结构总质量降低23.9%,比吸能提高31.1%。然后进一步以各薄壁梁厚度为设计变量对结构碰撞安全性能和重量进行优化设计,得出防撞梁厚度为1.7 mm、吸能盒厚度1.8 mm、前纵梁厚度为2.575 mm为该吸能结构达到比吸能的最佳结果。该研究可提升周转拖车的防撞性能,同时具有减轻重量、节约能源等优点,为周转拖车的优化设计提供了有力支撑。