随着世界汽车总保有量的增加,我国汽车业也进入了高速发展的阶段,进而导致我国汽车保险杠的市场需求的高速增长。与此同时,消费者对汽车的要求也越来越高,保险杠作为汽车的前脸,消费者对其要求也更高。目前市场上销售的保险杠都存在一些表面缺陷,这些缺陷往往会给汽车消费者留下不太好的印象,也可能影响该车的销量。因此如何消除这些缺陷,是整车厂和零部件供应商需要共同解决的问题。为了增加消费者对保险杠的满意度,就要对其进行新的改善和设计,使其更好的满足消费者的要求。
明确本研究旨在通过仿真设计优化汽车保险杠的结构和性能,提高其安全性和经济效益
目前全世界每年死于车祸的人数已达119万人,车祸导致伤残的人数更是不计其数。在我国,随着汽车保有量的不断增加,汽车安全性问题已经变得越发的突出。在汽车发生碰撞后,不仅对碰撞车辆的本身造成严重的损坏,同时也会造成乘员的伤亡,因此汽车的安全性问题已经逐渐成为各国竞相研究的重要课题。汽车保险杠位于汽车前后部位,作为汽车最主要安全防护装置,是车人碰撞以及车车碰撞事故中首先接触的部位。在碰撞事故中,保险杠系统对减小行人和驾乘人员的伤害,降低碰撞对汽车车辆的破坏方面起着非常重要的作用。对汽车保险杠系统在碰撞中的吸能特性进行分析是非常有必要的,进一步提高保险杠的耐撞性,更好的发挥其保护性作用,对于提高车辆的被动安全性来说具有及其重要的意义。
了解保险杠国内外市场的现状,分析其材料、外形、工艺等性能; 学习现有的设计流程和设计方法,对各类方法进行归纳、总结和对比,制定一套适合汽车保险杠的产品设计流程; 对某汽车保险杠进行需求分析,将需求信息进行整合,从而确定了该产品需求项权重,生成保险杠的需求报告。对汽车保险杠进行的功能的分析和求解,确定产品的总体设计方案并对方案进行综合评价。依据汽车保险杠的设计准则,建立了符合法规要求的汽车保险杠系统几何模型; 对保险杠类型进行分析与选型,汽车保险杠主要具有装饰功能及保护功能,其中保险杠外罩分类有:塑料保险杠、金属保险杠;缓冲吸能部分分类有:自身吸能式保险杠、液压性能式保险杠、安全气囊式保险杠、带气腔式保险杠; 保险杠基本结构参数的计算与确定,保险杠的基本结构参数须满足国家法规要求(碰撞、外凸和材料选用)、造型符合客户对整车总体风格的要求、满足模具生产工艺要求、满足注塑生产工艺要求(无设计引起的明显注塑缺陷)、满足涂装工艺要求、满足装配工艺要求(方便拆、装),对保险杠阴影区,前牌照安装板,壁厚材料的确定,对保险杠防撞梁进行受力分析计算; 保险杠总体结构的尺寸的计算与确定 绘制保险杠模型,对某汽车保险杠系统模型进行一定的简化,选择合适的单元、材料,将模型划分网格建立有限元基础模型。对模型添加边界条件、初速度以及计算时间等条件; 保险杠采用那些方法进行仿真校核,由于低速碰撞时车身变形小,将车身简化为一平板,然后对前保险杠总成使用ANSYS Mechanical进行非线性动态分析,以模拟碰撞过程中的材料变形、接触问题和能量吸收。
描述研究的整体思路1.保险杠类型的分析与选型; 2.保险杠基本结构参数计算与确定; 3.保险杠总体结构的尺寸的计算与确定; 4.保险杠模型的绘制; 5.保方险杠仿真校核; 6.图纸绘制;,从需求分析到仿真设计再到实验验证的过程
本文采用ug绘制前保险杠总成模型,使用ansys进行模拟仿真
介绍本文的章节安排和各章节的主要内容
指出本研究相对于现有工作的创新之处,如新的仿真技术应用、材料选择策略等
解释汽车保险杠的功能,包括保护乘客和减少碰撞损失,以及设计时需要考虑的关键要求
讨论汽车保险杠常用的材料类型及其特性,包括金属、塑料等
列举评估汽车保险杠安全性能的关键指标,如抗冲击能力、变形吸收能力等
描述汽车保险杠设计的一般流程,包括初步设计、仿真验证、实验测试等步骤
介绍有限元分析的基本原理和方法,包括网格划分、边界条件设置等
概述碰撞力学的基本理论,包括力的作用机制、能量转换等方面
介绍用于汽车保险杠仿真的常用软件工具,如ANSYS、LS-DYNA等,并简述其功能和适用范围
描述如何建立仿真模型,包括几何建模、材料属性定义、加载条件设定等步骤,并介绍模型验证的方法
介绍如何根据设计要求制定初始设计方案,包括几何参数和材料属性的确定
描述如何搭建仿真环境,包括软件配置、网格划分、边界条件设置等
详细说明仿真过程中需要设定的各种参数,包括加载条件、材料属性等
解释如何分析仿真结果,包括应力分布、变形量、能量吸收等关键指标的分析
介绍实验设计的原则和步骤,包括实验装置的准备、样品的制备等
详细描述实验的具体方法和步骤,包括加载方式、测量仪器的选择等
报告实验结果,并将其与仿真结果进行对比分析,评估仿真模型的准确性
总结实验验证的结果,包括仿真模型的有效性和改进的方向
总结本研究的主要发现和结论,包括仿真设计的有效性和优化方案的可行性
提出未来进一步研究的方向和建议,包括新材料的应用、更复杂的仿真模型等