● 摘要
汽车的安全、节能与环保是全世界汽车企业与政府部门共同关注的社会问题之一。激光拼焊板技术在车身上的使用不但可以减少模具数量与冲压工序、提高冲压加工的材料利用率，还可以在保证碰撞安全性的前提下降低车身重量，应用越来越广泛。 本文首先参照C-NCAP及相关法规对某车正面碰撞有限元模型中部分零件进行了建模和整车模型调整，对比既有试验结果的碰撞速度曲线及几个关键位置的变形，验证了模型的可用性，整车可作为后续研究的对照基准。然后，在上述传统车身结构基础上，采用激光拼焊板对带加强板的原车前纵梁内板结构进行了改良设计，使零件数目减至一个；通过正交试验得到了两块拼焊板的厚度及材料等级的最佳组合；对前纵梁改良前后的整车碰撞仿真结果进行了比较，采用激光拼焊板技术后，零件重量降低、前部结构吸能量增加，车身加速度峰值降低。 为进一步研究冲压工艺对结构碰撞性能的影响，建立了拼焊前纵梁零件的冲压仿真有限元模型，并对其进行冲压过程的有限元仿真，得到该零件成形时的几何与应力状态；最后，将冲压模拟获得的零件厚度及应变相关信息作为碰撞仿真的初始条件，对考虑前纵梁冲压工艺效应的整车及单个零件模型进行了碰撞仿真，分析了冲压效应对结构耐撞性的影响。