基于轻量化材料防撞梁的低速碰撞性能研究

来源期刊：材料导报2019年第S2期

论文作者：刘伟东 薄旭盛 何成

文章页码：468 - 472

关键词：轻量化;防撞梁;铝合金;碳纤维;数值模拟;

摘    要：为探究轻量化材料与结构对防撞梁性能的影响,本工作选取铝合金和碳纤维两种材料为研究对象,针对这两种材料分析了开口和闭口防撞梁低速碰撞性能的差别。基于碳纤维材料的结构,分析了碳纤维材料的力学性能,同时运用数值模拟建立了低速碰撞模型,研究了铝合金和碳纤维防撞梁在碰撞过程中的最大侵入量、侵入加速度以及侵入力随时间的变化,最后运用试验进行验证。研究结果表明,开口铝合金防撞梁和碳纤维防撞梁对碰撞加速度的波动范围影响要小于闭口铝合金防撞梁;同时与闭口铝合金防撞梁相比,开口铝合金防撞梁和碳纤维防撞梁的最大侵入量减小8.2%、18.6%;碰撞过程中闭口铝合金防撞梁受力最大,然后依次是碳纤维防撞梁、开口铝合金防撞梁。试验结果与数值模拟相符,进一步说明探究结果的合理性。