The invention belongs to the technical field of automobile body structure manufacture, and provides a groove collision energy absorbing box with surface nanotechnology treatment. The whole outer surface of the collision energy absorbing box is treated by surface nano-technology, and several rhombic grooves are prefabricated in each edge area to ensure the stability of the energy absorbing box structure and realize the preset deformation mode; the number of prefabricated grooves on each edge is determined according to the actual situation, and the position of the grooves is required not to be positioned. The top or bottom ends of the energy absorbing box are evenly distributed in the edge area. The invention applies surface nanotechnology and groove arrangement simultaneously to collision energy absorbing box, induces buckling mode and development path of energy absorbing box, not only can enhance the overall strength and energy absorbing effect of energy absorbing box, but also can reduce compressive force efficiency and preset failure mode.
【技术实现步骤摘要】
一种表面纳米技术处理的凹槽式碰撞吸能盒
本专利技术属于汽车车身结构制造
,涉及到汽车撞击情况的安全性结构设计,特别涉及到一种在汽车发生碰撞时能够吸收冲击动能的吸能盒。
技术介绍
汽车的防撞性能是汽车整体安全性设计中一个重要的方面。在现有汽车设计,采用汽车前部和尾部保险杠系统来吸收和减缓外界冲击力,以达到防护车身前后部的目的。为了尽可能的提高汽车在碰撞时的能量吸收能力,保险杠系统中通常设计有可变性的金属薄壁结构,即碰撞吸能盒。碰撞吸能盒是汽车保险杠系统的主要吸能组件。在汽车发生碰撞时,吸能盒将吸收撞击产生的动能转化为不可逆的结构变形能。此外,吸能盒还同时降低撞击力,保护车身和乘员安全。性能优异的吸能盒应具有较低的压缩力效率(定义为在碰撞吸能盒在受撞击过程中传递给车厢结构的最大荷载与整个变形过程传递的平均荷载的比值)和较高的比吸能(指吸能结构单位质量内所吸收的能量,反映了结构的吸能效率)。除此之外,还应该有质量轻、成本低以及合理的预设破坏形式等。现有吸能盒多为采用钢或者铝合金加工成的薄壁方管。然而,在实际碰撞中,该类金属薄壁方管吸能盒优先发生吸能效率较低的变形模式。因此,提升吸能盒的能量吸收能力成为当前亟待解决的关键问题。现有的设计方式可以在一定程度上提高吸能盒的吸能效果,并能够有效地降低薄壁方管轴向压缩时的初始峰值载荷,如对薄壁方管预屈曲,方管角处开缺口,引入凹槽或压痕等几何缺陷,使用波纹管,在管壁开平行尖凹槽、圆形凹槽或蝶形凹槽,引入切口等。然而上述方法均存在一定缺陷,会给方管的其他性能带来不利影响。如引入凹槽将直接导致结构轴向强度的显著降低,从而直 ...
【技术保护点】
1.一种表面纳米技术处理的凹槽式碰撞吸能盒,其特征在于,所述的凹槽式碰撞吸能盒整个外表面均采用表面纳米化技术处理,并在每个棱边区域均预制若干个菱形的凹槽,用于保证吸能盒结构的稳定性,实现预设的变形模式;所述的每个棱边上预制的凹槽的个数根据实际情况确定,凹槽均匀分布在棱边区域中,且不能位于吸能盒的顶端或底端。
【技术特征摘要】
1.一种表面纳米技术处理的凹槽式碰撞吸能盒,其特征在于,所述的凹槽式碰撞吸能盒整个外表面均采用表面纳米化技术处理,并在每个棱边区域均预制若干个菱形的凹槽,用于保证吸能盒结构的稳定性,实现预设的变形模式;所述的每个棱边上预制的凹槽的个数根据实际情况确定,凹槽均匀分布在棱边区域中,且不能位于吸能盒的顶端或底端。2.根据权利要求1所述的一种表面纳米技术处理的凹槽式碰撞吸能盒,其特征在于,所述的菱形凹槽边长与凹槽式碰撞吸能盒截面边长的比例为2:5。3.根据权利要求1或2所述的一种表面纳米技术处理的凹槽式碰撞吸能盒,其特征在于,所述的表面纳米化技术处理包括高能喷丸表面纳米化技术、超声冲击表面纳米化技术或激光表面纳米化技术;采用高能喷丸表面纳米化技术使凹槽式碰撞吸能盒表面获得晶粒尺寸为10-100nm纳米晶表层;采用超声冲击表面纳米化技术使凹槽式碰撞吸能盒表面形成晶粒尺寸为20-80nm,平均尺寸为50nm的纳米晶表层...
【专利技术属性】
技术研发人员:周震寰,王伟,赵祯,徐新生,林志华,吕坚,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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