李 傲，周鸣昊，谷先广

(合肥工业大学 汽车与交通工程学院，安徽 合肥 230009)

0 引言

薄壁结构是目前应用最广泛的吸能元件之一，当碰撞事故发生时，薄壁构件发生塑性变形，从而吸收大量的碰撞能量，减轻对车内乘员的伤害[1]。当前针对薄壁结构的研究主要集中于其轴向冲击耐撞性，然而在汽车碰撞中，很大一部分吸能元件都因承受弯曲载荷而失效[2]。泡沫填充薄壁结构，在传统薄壁结构的基础上进行了新的结构设计，能够在小幅增加结构总质量的同时大幅提升结构吸能效果，符合汽车安全性设计和轻量化设计的需求，作为吸能缓冲元件具有良好发展前景。因此，国内外学者对于泡沫材料填充薄壁结构进行了大量的研究，研究主要集中于金属泡沫材料填充薄壁结构[3-5]。

除了铝合金等金属泡沫材料之外，Herbst等[6]引入了聚合物泡沫作为薄壁结构填充材料。聚合物泡沫制作工艺简单成熟，是作为填充材料的合适选择。近年，Bilston等[7]提出使用聚合物泡沫材料Terocore填充铝合金薄壁双管结构(以下简称双管结构)，较之于未填充单管结构，这种新型结构的吸能性能具有显著优势。

以往文献中关于结构吸能特性的研究往往集中于压头跨中加载的三点弯曲工况，而实际中结构承受弯曲载荷的位置并不固定。因此，本文基于文献[7]的研究，在3种不同加载位置的三点弯曲工况下，对双管结构的吸能性能进行了参数研究及优化设计。

1 代理模型技术

代理模型技术即用相对简单的数学模型去近似复杂非线性模型的方法。……