● 摘要
碰撞安全性是衡量汽车工业设计水平的一项重要指标，保险杠吸能盒是保证汽车碰撞安全性的重要结构元件。随着汽车工业领域的高速发展，我国汽车保有量也在迅速增加。近些年来我国的道路交通事故发生率呈持续上升趋势，汽车车身安全性的研究作为降低汽车碰撞事故伤害性的手段十分重要。城市道路交通与人们的日常生活息息相关，汽车交通事故以低速碰撞为主，因此研究汽车的低速碰撞性能具有重要的现实意义。
介绍了显式非线性基本理论对于碰撞问题的适用性，推导了弹性动力学基本方程和大变形动力学基本方程及其解法；介绍了碰撞问题中材料非线性理论和一般接触碰撞问题的解法；对吸能盒模型进行了包括单元选择、模型网格划分以及时间步长等前处理的计算。
分析了吸能盒低速碰撞性能的评价指标，包括碰撞峰值力Fmax、总吸能量E和吸能行程Se；在几何等效模型概念的基础上比较了四边形、六边形和圆形三种截面形状吸能盒耐撞性的差异，通过模拟仿真得出六边形吸能盒相对其它两种截面吸能盒的优势，并利用六边形截面吸能盒为研究对象，分析了不同壁厚、材料参数和应变率效应对吸能盒耐撞性的影响。
提出了焊接吸能盒的设计方法，考虑到焊缝的存在，验证了焊接吸能盒静态力学稳定性；在理论基础上通过吸能盒单元变形的机理，分析推导了影响吸能盒压垮载荷的因素，得出料厚比和长度比对于吸能盒耐撞性的影响，基于此理论利用ANSYS/LA_DYNA针对几个焊接吸能盒模型方案进行分析，得出了最佳优化方案。