连续变截面板(TRB板)在汽车前纵梁中的应用及优化分析

兰凤崇^1,2，李佳光^1,2，马芳武³，陈吉清^1,2

1. 华南理工大学机械与汽车工程学院2. 广东省汽车工程重点实验室3. 浙江吉利汽车研究院

摘 要：汽车前纵梁结构设计不仅要满足整车布置和承载要求,还需满足耐撞性要求。为实现耐撞性和轻量化双重目标,在前纵梁结构中引入连续变截面板(TRB板),充分利用其材料特性,满足前纵梁结构的吸能与变形模式。分别对TRB板材和等厚板材结构件进行台车碰撞试验及有限元仿真分析;建立加速度和质量的多项式响应面模型,以最小加速度峰值为优化目标,对TRB板的薄壁梁尺寸参数进行优化设计。结果表明,相对于等厚板,TRB板材的薄壁梁结构变形量较小、加速度峰值较小,具有更好的耐撞性;优化后的薄壁梁质量减轻5.21%且加速度峰值减少1.63%,且响应面近似模型具有较好的预测精度。

关键词：汽车前纵梁;耐撞性;连续变截面板材;响应面;正交优化;