● 摘要
自适应碰撞吸能器是一种新型碰撞能量吸收装置,具有吸能量大、吸能量可调等优点,其结构和原理与汽车液压减振器类似。本文采用流固耦合的有限元方法来获取具备优良动态特性的自适应碰撞吸能器优化设计方案。首先应用Euler/Lagrange算法完成了充液圆柱壳轴向冲击屈曲试验的仿真计算,掌握了液固耦合有限元分析的关键技术。设计仿真计算方案,通过计算结果建立吸能器中活塞最大减速度和行程的响应表面。通过响应表面法得出重锤减速度峰值、活塞缓冲行程等响应量与节流孔数目 、内套筒转角 等设计变量之间的一阶和二阶响应表面函数关系。以响应表面函数为基础建立优化模型,求出吸能器结构参数的最佳组合。在最佳组合方案的基础上,展开对汽车40%和100%正面碰撞、车速从50 到90 下的吸能器吸能特性的研究,分别得出不同碰撞类型、不同车速下的吸能器吸能控制策略,最终设计相应的电路实现上述控制策略。
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