基于COPRAS评价方法的薄壁梁拼焊板多工况耐撞性能研究.pdf

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1、2016年(第38卷)第7期汽车工程AutomotiveEngineering基于COPRAS评价方法的薄壁梁拼焊板多工况耐撞性能研究术陈涛，王国强，段利斌，胡朝辉(湖南大学，汽车车身先进设计制造国家重点实验室，长沙410082)2016133[摘要]采用COPRAS评价方法，评价正撞和斜撞工况下不同材料与厚度组合薄壁梁拼焊板的综合耐撞性能。结果表明：该评价方法不仅能合理、准确、高效地评价薄壁梁拼焊板综合耐撞性能，还能对拼焊板耐撞性能的优化提供指导，具有较高的工程实用性。关键词：薄壁梁；拼焊板；复杂比

2、例评价方法；耐撞性能AResearchontheMulti．conditionCrashworthinessofTⅣB．madeThin—walledBeamBaseonCOPRASMethodChenTao，WangGuoqiang，DuanLibin&HuZhaohuiHunanUniversity，StateKeyLaboratoryofAdvancedDesignandManufacturingforVehicleBo咖，Changsha410082[Abstract]Complexpropo

3、rtionalassessment(COPRAS)methodisadoptedtoevaluatetheoverallcrashwor-thinessperformanceoftailorweldedblank(TWB)madethin—walledbeamwithdifferentcombinationsofmaterialandthicknessunderbothhead—onandobliquecrashes．Theresultsshowthattheassessmentmethodadopt

4、edcannotonlyrationally．accuratelyandefficientlyevaluatetheoverallcrashworthinessofTWB．madethin—walledbeambutalsoprovideguidanceforitsoptimization，havingahighengineeringpracticality．Keywords：thin-walledbeam；tailorweldedblank；complexproportionalassessment

5、method；crash-worthiness日fJ舌汽车前纵梁基本采用薄壁梁结构，薄壁梁结构由于可产生高度压溃的变形模式而具有优良的吸能性能，同时因其质量轻、价格低而被作为最常见的吸能结构¨J。随着近些年数值仿真技术的发展，特别是有限元分析软件和计算机技术的发展，使研究者可通过软件仿真诸如碰撞、焊接、大压溃变形和非金属填充材料等过程旧。3J。而且，这些工具可以帮助研究者对薄壁梁结构的轴向压溃、材料优化和在焊接情况下不同焊接区域板材厚度组合的结构的吸能性能进行高精度仿真。近年来，随着汽车产业的快速发展

6、，耐撞性能研究已经成为各类汽车在设计和开发中不可避免的重要课题。特别是通过组合不同的材料例如低碳钢和高强钢来研究前纵梁在碰撞过程中的耐撞性能成为研究热点H。5J。文献[6]中研究了铝合金与钢之间的焊缝连接仿真技术，文献[7]中研究在有限元分析中将不同厚度的方管梁之间的焊缝连接的建模技术。文献[8]中研究了不同厚度的拼焊件对轴向变形的影响。结合拼焊仿真技术，将不同厚度、材料的板料以拼焊的形式作为吸能件的研究成为新热点。本文中基于COPRAS评价方法，以有限元软件Ls—Dyna为研究工具，研究几种汽$国家

7、国际科技合作计戈tJ(2014DFG71590)、湖南省自然科学基金(14JJ3055)、中国博士后科学基金(2014M552132)、广西科技计划重大专项(桂科重1348003-5)、国汽(北京)汽车轻量化联盟项目(20130303)和湖南省自然科学基金(13JJB003)资助。原稿收到日期为2014年12月1613。2016(V01．38)No．7陈涛，等：基于COPRAS评价方法的薄壁梁拼焊板多工况耐撞性能研究·841·车中常用的钢材在正撞和斜撞两种工况下以不同材料牌号和不同板料厚度拼焊组合时的

8、综合耐撞性能。1薄壁梁拼焊板耐撞性能评价指标在薄壁梁研究中，评价其耐撞性能优劣的指标主要为以下4种：吸能效率SEA，碰撞力峰值P一，平均碰撞力Fa,o,aso和碰撞力效率CFE‘9

9、。JsEA：—Eto—tal：—F(—x)dx(1)MtotalMt。tal、。只一=了Etotal(2)CFE：里average(3)P。。式中：E洲为吸能量；F(石)为关于压溃量与压溃力的函数；△为压溃位移；M训为薄壁梁的质量。2COPRAS评价方法介绍在薄壁梁耐撞性能研