利用蜂窩結(jié)構(gòu)改善客車耐撞性的仿真研究

大部分的車禍都是由正面碰撞造成的。汽車零部件廠商提出蜂窩狀結(jié)構(gòu)應(yīng)用于前保險(xiǎn)杠中，以增強(qiáng)前部結(jié)構(gòu)的能量吸收，這有利于被動(dòng)安全性。本文介紹了具有不同幾何參數(shù)的蜂窩結(jié)構(gòu)，通過(guò)有限元仿真來(lái)研究幾種蜂窩結(jié)構(gòu)的能量吸收能力

本文討論了六邊形、三角形、正方形、菱形和圓形這幾種蜂窩結(jié)構(gòu)的能量吸收能力，通過(guò)有限元仿真分析，表明在動(dòng)態(tài)沖擊下六邊形蜂窩結(jié)構(gòu)的平均力和振動(dòng)幅度更大一些，也就是說(shuō)具有更好的能量吸收特性，進(jìn)而具體分析了六邊形蜂窩結(jié)構(gòu)在單向沖擊作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，研究了沖擊速度、厚長(zhǎng)比（t/l）和X軸沖擊方向?qū)ψ冃文Ｊ胶湍芰课招阅艿挠绊?。在一定的速度范圍下，速度?duì)反力的平均值影響不大，只增加了反力的振動(dòng)幅度；在相同的沖擊速度下，增加厚長(zhǎng)比，反力平均值越大，能量吸收性能也就越好，運(yùn)用應(yīng)力波傳播的最短路徑理論初步分析不同變形模式的產(chǎn)生。在X軸方向，當(dāng)速度較低時(shí)，形成“X”型的變形帶；當(dāng)速度較高時(shí)，形成“I”型的變形帶；而在速度的過(guò)渡階段將形成“V”型的變形帶。

通過(guò)有限元仿真表明，將六邊形蜂窩型結(jié)構(gòu)應(yīng)用于汽車前保險(xiǎn)杠中能夠有效緩和汽車碰撞時(shí)的沖擊力并取得更好的吸能效果，保護(hù)了乘員安全，且碰撞過(guò)程的材料利用率也較高。