樊璐璐， 吉野辰萌， 林 烨， 刘 欢， 于征磊

(吉林大学 机械科学与工程学院，长春 130022)

汽车被动安全在汽车设计领域占有越来越重要的地位，提高汽车吸能部件抗撞性，尤其是前部主要吸能部件如吸能盒、前纵梁结构的抗撞能力对提高汽车安全性具有重要意义。目前，国内外学者主要通过引入新结构与新材料两种方式[1-2]来提高吸能结构的抗撞特性。一方面降低碰撞产生的峰值碰撞力，另一方面提高结构的吸能量，从而减小发生正面碰撞时汽车前部变形，降低对乘员的伤害。郝亮等[3]研究了薄壁锥形吸能盒结构在引入诱导槽设计后的吸能特性，并采用粒子群算法获得了既符合吸能要求又满足轻量化的简化吸能盒结构；Costas等[4]对钢与玻璃纤维复合材料的吸能结构进行多目标优化设计，大大提高了其抗撞能力。Tanlak等[5]基于几何形状尺寸优化，提高了圆形薄壁管在高速轴向碰撞工况下的抗撞性；Asanjarani等[6]探讨了基于诱导槽设计的变截面锥形结构的截面厚度、锥形角度、诱导槽数量及其半径对其抗撞性的影响。Hussain等[7]对比分析了多种诱导槽形式对玻璃钢圆筒形薄壁结构抗撞性的影响，得到了诱导槽的最佳位置分布。

针对S形薄壁梁结构的抗撞性设计问题，Kim等[8]从理论上推导了截面碰撞力与轴向位移之间的数学关系式，分析了截面的高宽比对碰撞力曲线的影响。Beik等[9]从理论上分析了变截面S锥形薄壁梁的碰撞力与结构尺寸的数学关系，并基于多目标优化算法进行抗撞性优化设计；……