吉林大学学报(工学版) ›› 2011, Vol. 41 ›› Issue (05): 1210-1215.

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考虑侧碰的汽车B柱加强板材料性能梯度优化

朱敏1,姬琳2,叶辉3   

  1. 1.国防科技大学 计算机学院|长沙 410073;2.国防科技大学 信息中心|长沙 410073;3.吉林大学 汽车仿真与控制国家重点实验室|长春 130022
  • 收稿日期:2010-09-08 出版日期:2011-09-01 发布日期:2011-09-01
  • 作者简介:朱敏(1973)|男|副研究员.研究方向:高性能计算应用技术.E-mail:zm@nudt.edu.cn
  • 基金资助:

    国家自然科学基金重点项目(60903042).

Optimization of yield stress distribution in B pillar reinforcement panel regarding side crashworthiness

ZHU Min1|JI Lin2|YE Hui3   

  1. 1.School of Computer, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China;2.Information Center, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China;3.State Key Laboratory of Automobile Simulation and Control, Jilin University, Changchun 130022, China
  • Received:2010-09-08 Online:2011-09-01 Published:2011-09-01

摘要:

为减轻汽车B柱的重量、提高B柱的侧面抗撞性及简化B柱的加工工艺,提出利用高强度钢板热成形技术生成变屈服强度的单一厚度B柱加强板对原车进行改进的措施。为了使热成形B柱的材料梯度分布趋于合理,利用有限元数值模拟对其进行了优化设计。以某轿车为例,基于响应面数值优化方法,采用部件碰撞仿真分析,对热成形B柱加强板的材料性能梯度分布进行了优化。对最终的优化结果进行了整车侧碰仿真,并与原车进行了对比。结果表明,优化后的热成形变梯度B柱使车身减重0.773 kg的同时较好地满足侧面碰撞的要求。

关键词: 车辆工程, 屈服强度梯度, 热成形, 优化设计, B柱加强板, 侧面碰撞

Abstract:

In order to reduce the mass of car body B pillar, improve its side crashworthiness and simplify the manufacturing process, a method using the hot formed B pillar was proposed. The method produces the B pilllar reinforcement panel with uniform thickness and varying yield strength by different cooling rate at hot forming. To make the distribution of the yield strength in the hot formed B pillar reasonable, an optimization design was performed by the finite element analysis. Taking a certain car as an example, an optimal distribution of the yield strength in the B pillar reinforcement panel material was obtained using the numerical optimization method of response surface and component collision simulation analysis. The optimized result was simulated with the vehicle side collision and compared with the original vehicle. The obtained results indicate that the car body using the optimized hot formed B pillar reinforcement panel with varying yield strength can reduce mass by 0.773 kg and improve the vehicle side crashworthiness.

Key words: vehicle engineering, gradient of yield strength, hot forming, design optimization, B-pillar reinforcement panel, side collision

中图分类号: 

  • U461.91
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