谭 飞， 王旭飞， 焦登宁， 张重阳， 王 蒙

(陕西理工大学 机械工程学院，陕西 汉中 723000)

在汽车碰撞事故中，发生概率最大的是前部碰撞，提高保险杠系统的耐撞性能够减少正面碰撞中的驾乘人员伤亡和车辆损坏[1]。保险杠横梁是汽车发生正面碰撞时起初发挥作用的部件，其性能的优劣对车身前端碰撞安全性有重要影响[2]。

汽车技术发展的两个长久主题是安全和节能，轻量化是实现汽车节能的重要方法，但是简单的结构轻量化可能影响汽车的安全性，特别是汽车的碰撞安全性[3]。研究者在进行保险杠设计时，应将轻量化与安全性结合在一起考虑。

现有的研究中已经出现很多的保险杠种类，如铝合金保险杠[4]、双帽型保险杠[5]、液压成型保险杠[6]以及碳纤维复合结构[7]等，然而这些保险杠大多材料昂贵、加工较为复杂。汽车上常用的钢材具有相对便宜的价格和更加成熟的加工技术。如今，多种高强度钢的研究日益成熟[8-9]，研究成果已经广泛应用于汽车轻量化之中。拼焊板技术的出现可以更好地应用高强度钢，通过将厚度、材料不同的金属薄板焊接，然后再冲压成所需的零部件[10]。拼焊板的优点是材料和厚度的不同组合，可以使部件安全性能提高，而且控制了其质量增加[11]。

为提高保险杠安全性并控制其质量增加，本文将拼焊板技术应用到保险杠横梁上，通过正交试验来确定拼焊板材料，以拉丁超立方采样方法对各材料的厚度进行试验方案设计，得到不同厚度组合的碰撞信息，通过响应面法构造近似目标函数。……