高 强， 王良模， 王源隆， 王 陶， 郭福祥， 张遵智

(1.南京理工大学 机械工程学院，南京 210094； 2.南京依维柯汽车有限公司，南京 210028)

椭圆形泡沫填充薄壁管斜向冲击吸能特性仿真研究

高 强1， 王良模1， 王源隆1， 王 陶1， 郭福祥2， 张遵智2

(1.南京理工大学 机械工程学院，南京 210094； 2.南京依维柯汽车有限公司，南京 210028)

为了提高汽车在斜向碰撞中的防撞性，提出了一种新型的椭圆形泡沫填充管。以比吸能和冲击力峰值作为评价指标，采用有限元仿真的方法分析了椭圆向心率、壁厚和泡沫铝密度等参数对其斜向冲击吸能特性的影响。结果表明：向心率的减小 ，在小角度冲击时，可降低冲击力峰值，大角度冲击时，能提高比吸能量；比吸能和冲击力峰值与壁厚近似为线性关系；泡沫铝密度为0.153 g/cm3时，泡沫填充管的综合比吸能最小，而冲击力峰值则随着泡沫密度的增大而增大。因此，合理地设计椭圆形泡沫填充管参数有利于提高汽车的防撞性，从而提高乘员安全性能。

泡沫填充管；耐撞性；吸能；斜向冲击

汽车安全性越来越受到人们的重视，外很多学者研究了薄壁管在轴向冲击和斜冲击下的特性，也取得了很多的成就。侯淑娟[1]提出双层吸能结构以及组合型吸能结构来代替传统的单层薄壁管，在防撞性能上有显著的提高；唐智亮[3]则对仿生非凸薄壁管、多胞结构薄壁管以及圆柱夹层多胞结构的薄壁管的吸能特性进行了相关的仿真研究并通过试验加以验证；张雄[4]研究了不同截面形状对薄壁管防撞性能的影响，发现截面形状的角越多，越利于能量的吸收，直至截面形状趋近于圆，但是圆的冲击力频率较大，吸能不够稳定；……