杨武 黄涌 潘汉钦 马天航

摘要：考虑复合材料成型工艺和力学性能特点设计出一款复合材料防撞梁，结合欧洲ECE R42低速碰撞法规，分别对高强度钢和复合材料防撞梁进行低速碰撞仿真分析，对比了碰撞过程中的侵入量、碰撞力、吸能量等多项性能指标，发现两者均能满足性能要求，并且相比于高强度钢防撞梁重量降低了21.6%。

关键词：轻量化;后防撞梁;复合材料;碰撞仿真

随着汽车工业的迅猛发展和人类物质生活水平提高，全球汽车数量不断攀升，同时，人们不得不面临着严峻的能源危机和大气污染问题，降低汽车质量能够有效地减少排放和降低油耗，汽车质量每下降 10%，排放下降 4-10%，油耗下降6-8%[1]，轻量化材料的开发和应用是实现汽车轻量化的最有效途径之一[2]。研究证明，汽车的被动安全性能与汽车质量正相关，如何在降低能车重的同时，又要提高汽车安全性能，已成为学者和工程师们需要长期努力的研究方向。本文是在保证不降低汽车防撞梁碰撞安全性的前提下，将钢制防撞梁替换为复合材料防撞梁，为将来实现更多汽车零部件的“以塑代钢”提供一定的借鉴和参考。

1几何模型

本文基于某钢制后保险杠，由主横梁、吸能盒及安装板组成，其中后防撞梁和吸能盒均采用高强度钢，横梁与吸能盒料厚为2mm，通过烧焊连接。考虑连续纤维增强复合材料的结构和工艺性能。对横梁重新设计，吸能盒与复合材料横梁通过胶接连接。

2有限元模型的建立