任梦，董万鹏，李佳意，张吉超

（201620 上海市 上海工程技术大学 材料工程学院）

0 引言

汽车已经普遍进入了我国百姓家中，成为人们日常工作生活中必不可少的重要代步工具[1]。汽车使用量的不断增加，驾驶员数量也在不断增加，汽车碰撞事件也在随之增加。汽车碰撞类型一般包括正面碰撞、侧面碰撞、追尾碰撞以及翻滚[2]。在汽车发生碰撞时，吸能盒是确保汽车安全的不可或缺的组成部分，它与前保险杠一起用作能量吸收部件[3]，所以一个合理且高性能的吸能盒的设计就会显得比较重要。这里通过ABAQUS 软件对两种不同截面的吸能盒进行模拟分析，并在此基础上研究厚度梯度对吸能盒性能的影响。

1 吸能盒设计与评价指标

吸能盒的设计需要验证在低速碰撞下的最大碰撞力满足要求，过大的碰撞力会使车架等重要零件受到损伤[4]。另外，吸能盒一旦发生变形后就需要对其进行更换，所以在对吸能盒设计时要考虑其材料成本以及成型工艺，尽量做到低成本、高效能。要想做到高效能，就必须尽可能满足吸能盒的吸能评价标准，吸能盒的吸能标准主要包括以下几方面：

（1）碰撞力峰值。吸能盒在碰撞过程中受到的碰撞力峰值对其压缩变形以及吸能性能有着比较重要的作用，而且撞击力的减小对于乘车人员的保护十分重要[5]，碰撞力峰值越低越好。

（2）碰撞最大位移。对于吸能盒通过结构被压缩使冲击力得到缓冲，一个优异性能的吸能盒在低速碰撞时压缩量越少，在高速碰撞时就能发挥更大的作用，因此对于低速碰撞，碰撞最大位移值越小越好。……