孙江，常高爽

（200093 上海市 上海理工大学 机械工程学院）

0 引言

现如今我国汽车保有量有了大幅度增加，汽车设计制造水平要求也不断提高，汽车造成的交通事故也越来越多。根据公安交通管理局的交通事故数据统计显示，交通事故一般分为4 种类型：前部碰撞、侧面碰撞、追尾碰撞和翻滚。前部碰撞中的低速碰撞是所有碰撞中所占比例最大的[1]。汽车碰撞时应尽可能多地吸收能量[2]，当车辆发生碰撞时，保险杠变形吸收能量，但是变形过大会影响到散热器、发动机等重要部件，合适的侵入量变形对刚度有要求，在结构、材料不变的条件下，通常增加厚度来增加其刚度，但同时质量也会增加，违背了轻量化设计，导致动力性和燃油经济性都变差。

相关研究中，Neraj Natarajan[3]等人对某汽车保险杠进行中冲和角冲低速碰撞分析，通过增加缓冲梁的厚度提高碰撞过程中的能量吸收；刘昭[4]等人通过使用改进的粒子群算法对汽车符合保险钢系统进行轻量化设计，优化后的保险杠系统不仅满足强度和耐撞性的要求，同时减重31.5%；袁敏[5]等人通过ANSYS Workbench 有限元仿真软件分析前纵梁的吸能特性，分析得出前纵梁横截面积越复杂其抗变形能力越大；穆伟[6]通过对铝制保险杠进行碰撞分析，获得不同优选指标的仿真结果，得到铝制保险杠的最优厚度；张友国[7]等人利用仿生结构改变两座电动车铝合金前防撞梁的截面形状，得出具有两个胚胎球形截面的防撞横梁耐撞性最优；……