The invention discloses a method based on the negative Poisson's ratio of imitation horn automobile door anti-collision beam and structure optimization methods, imitation horn car door anti-collision beam to the horn as the bionic object, including imitation horn shell, bone core, front mounting bracket and mounting bracket; imitation horn shell is a hollow circular tube; bone core by negative Poisson the four point star than single cell array and flexible connection; wall bone core and imitation horn shell; arch pipeline Rigid Arched pipe, both ends of the shell and the imitation horn respectively before mounting bracket after the installation bracket. Optimize, passed the test optimization method (DOE), simulation calculation, surrogate model and multi-objective optimization, to determine the various parameters of the imitation horn door beams structure value, improve the crashworthiness of crashworthiness, reduce the harm of people in the vehicle at the same time, and achieve the lightweight effect.
【技术实现步骤摘要】
基于负泊松比结构的仿牛角汽车车门防撞梁及其优化方法
本专利技术涉及汽车被动安全领域,尤其涉及一种基于负泊松比结构的仿牛角汽车车门防撞梁及其优化方法。
技术介绍
近年来,侧面碰撞的安全设计是汽车被动安全领域重要的一部分。为了减少乘员在侧面碰撞中的伤害,必须提高汽车的侧面的耐撞性。在现代汽车设计中,除了采用增加车门强度外,大多数是通过增设防撞梁的方法来提高汽车侧面的耐撞性,但是上述该方法有以下的不足:1.采用新型材料的防撞梁,能够满足一定的耐撞性,并且质量轻,但是制造成本高,并且材料的回收利用困难,不能满足环保的要求;2.防撞梁的材料一般为中、高强度钢,屈服强度高,具有良好的耐撞性但其重量较高,不能满足轻量化的要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
中所涉及到的缺陷,提供一种基于负泊松比结构的仿牛角汽车车门防撞梁及其优化方法。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案:基于负泊松比结构的仿牛角汽车车门防撞梁,所述汽车车门防撞梁以牛角为仿生对象,包含仿牛角外壳、骨芯、前安装支架和后安装支架;所述仿牛角外壳为空心圆管;所述骨芯由二维四角星型的负泊松比单胞阵列而成;所述骨芯设置在所述仿牛角外壳内,骨芯和仿牛角外壳的内壁通过柔性连接方式连接在一起;所述前安装支架、后安装支架均呈Ω型,均包含一个拱形管道和两个分别设置在拱形管道两侧的平板;所述仿牛角外壳的两端分别和所述前安装支架的拱形管道、后安装支架的拱形管道通过刚性连接方式固定相连;所述前安装支架的两个平板、后安装支架的两个平板均用于和车门固定相连。作为本专利技术基于负泊松比结构的仿牛角汽车车门防 ...
【技术保护点】
基于负泊松比结构的仿牛角汽车车门防撞梁,其特征在于,所述汽车车门防撞梁以牛角为仿生对象,包含仿牛角外壳、骨芯、前安装支架和后安装支架;所述仿牛角外壳为空心圆管;所述骨芯由二维四角星型的负泊松比单胞阵列而成;所述骨芯设置在所述仿牛角外壳内,骨芯和仿牛角外壳的内壁通过柔性连接方式连接在一起;所述前安装支架、后安装支架均呈Ω型,均包含一个拱形管道和两个分别设置在拱形管道两侧的平板;所述仿牛角外壳的两端分别和所述前安装支架的拱形管道、后安装支架的拱形管道通过刚性连接方式固定相连;所述前安装支架的两个平板、后安装支架的两个平板均用于和车门固定相连。
【技术特征摘要】
1.基于负泊松比结构的仿牛角汽车车门防撞梁,其特征在于,所述汽车车门防撞梁以牛角为仿生对象,包含仿牛角外壳、骨芯、前安装支架和后安装支架;所述仿牛角外壳为空心圆管;所述骨芯由二维四角星型的负泊松比单胞阵列而成;所述骨芯设置在所述仿牛角外壳内,骨芯和仿牛角外壳的内壁通过柔性连接方式连接在一起;所述前安装支架、后安装支架均呈Ω型,均包含一个拱形管道和两个分别设置在拱形管道两侧的平板;所述仿牛角外壳的两端分别和所述前安装支架的拱形管道、后安装支架的拱形管道通过刚性连接方式固定相连;所述前安装支架的两个平板、后安装支架的两个平板均用于和车门固定相连。2.根据权利要求1所述的基于负泊松比结构的仿牛角汽车车门防撞梁,其特征在于,所述前安装支架、后安装支架中,拱形管道为半径35mm的半圆、拱形管道的长为70mm、拱形管道两侧平板的宽度为5mm。3.根据权利要求1所述的基于负泊松比结构的仿牛角汽车车门防撞梁,其特征在于,所述仿牛角外壳长750mm、厚1mm、内径为30mm。4.基于权利要求1所述的基于负泊松比结构的仿牛角汽车车门防撞梁的优化方法,其特征在于,包含以下步骤:步骤1),采用拉丁超立方实验优化方法,选取N组仿骨芯的负泊松比单胞参数,所述仿骨芯的负泊松比单胞参数包括底壁长、斜壁长、高度和壁厚参数;步骤2),根据仿牛角外壳、前安装支架、后安装支架的形状,结合N组仿骨芯的负泊松比单胞参数,在CATIA中,建立N组参数的仿牛角汽车车门防撞梁几何结构;步骤3),在HYPERMESH中,建立N组侧面碰撞有限元模型,并通过LS-DYNA计算出N组平均碰撞力和N组防撞梁质量;步骤4),在ISIGHT中,以步骤1)中得到的N组骨...
【专利技术属性】
技术研发人员:王春燕,王崴崴,赵万忠,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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