吉林大学学报(工学版) ›› 2013, Vol. 43 ›› Issue (06): 1441-1446.doi: 10.7964/jdxbgxb201306001

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基于薄壁梁耐撞性理论的乘用车前纵梁轻量化设计

张君媛, 陈光, 武栎楠, 刘嬴   

  1. 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:2012-11-12 出版日期:2013-11-01 发布日期:2013-11-01
  • 通讯作者: 陈光(1987-),女,博士研究生.研究方向:汽车被动安全性.E-mail:chenguang11@mails.jlu.edu.cn E-mail:chenguang11@mails.jlu.edu.cn
  • 作者简介:张君媛(1965-),女,教授,博士生导师.研究方向:车身现代设计方法和汽车被动安全性.E-mail:junyuan@jlu.edu.cn
  • 基金资助:

    国家科技支撑计划项目(2011BAG03B04).

Lightweight method of car’s front rails based on the theory of thin-walled beam crashworthiness

ZHANG Jun-yuan, CHEN Guang, WU Li-nan, LIU Ying   

  1. State Key Laboratory of Automobile Simulation and Control, Jilin University, Changchun 130022, China
  • Received:2012-11-12 Online:2013-11-01 Published:2013-11-01

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825

摘要：

以某国产中级轿车车身前纵梁的轻量化为研究目标,在矩形薄壁梁压溃理论的基础上,推导了多直角截面薄壁梁平均压溃力表达式。根据整车65 km/h正面全宽碰撞(FRB)波形目标分解得到的前纵梁子结构吸能和反力以及轻量化目标,采用多直角薄壁梁压溃理论和矩形薄壁梁弯曲理论指导了新纵梁的截面设计,结合有限元分析方法对厚度进行修正,完成了前纵梁结构的正向设计。新设计的前纵梁在使整车正面抗撞性指标不变的同时,自身质量减轻了20%。

关键词: 车辆工程, 轻量化, 薄壁梁抗撞性, 前纵梁

Abstract:

This paper studies the lightweight method of the front rail of domestic mid-size cars. The average crushing force of the thin-walled beam composed of multiple right angles is derived based on the theory of the crushing of rectangular thin-walled beam. Meanwhile, the substructure dissipated energy and force are obtained by target cascading of the acceleration pulse in 65 km/h frontal crash. Based on the force and the lightweight target of substructures, the new cross-section of the rails is designed with the theory of crushing of multiple right angles thin-walled beam and bending of rectangular thin-walled beam. Then the wall thickness of the new rails is modified by finite element analysis. The weight of the new front rails designed by lightweight method is reduced by 20% and the frontal crashworthiness is remained reserved.

Key words: vehicle engineering, lightweight, the thin-walled beam crashworthiness, front rails

中图分类号: 

  • U461.91

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