汽车铝制防撞梁力学性能及虚拟仿真研究

徐文雷 曾宇鹏 李华鑫 朱伟 袁成逸 廖慧红

⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯徐文雷 曾宇鹏 李华鑫 朱伟 袁成逸 廖慧红The Research on Mechanical Properties and Virtual Simulation of Aluminum Anti-collision Beam for Automobile ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ Xu Wenlei, Zeng Yupeng, Li Huaxin, Zhu Wei, Yuan Chengyi, Liao Huihong

（吉利汽车研究院（宁波）有限公司，宁波315336）

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摘要：以汽车铝制防撞梁为例，从防撞梁铝合金原材料力学性能测试、静态 点压弯及动态冲击 个试验LS-DYNA方面入手，同时采用 有限元分析软件对上述试验进行仿真分析，结果表明，原分析软件中的材料卡数据和试验结果差别较大，材料卡经优化后，虚拟仿真结果和试验结果较为吻合，有效提升了防撞梁的仿真分析精度。

关键词：铝制防撞梁 力学性能试验 虚拟仿真 LS-DYNA中图分类号：U465.2+2 文献标识码：B 10.19710/J.cnki.1003-8817.20200018 DOI:

The Research on Mechanical Properties and Virtual Simulation of Aluminum Anti-collision Beam for Automobile

Xu Wenlei, Zeng Yupeng, Li Huaxin, Zhu Wei, Yuan Chengyi, Liao Huihong

（Geely Automobile Research Institute (Ningbo) Co., Ltd., Ningbo 315336）

Abstract：with aluminum anti-collision beam for automobile as example, this paper starts with the mechanical performance test, static 3- point bending test and 3 dynamic impact tests of aluminum alloy material, and uses LSDYNA finite element analysis software to make virtual simulation analysis on the above tests. The results show that the material card data in the original analysis software differs greatly with the test results, whereas the virtual simulation result agrees well with the test result after optimization is made to the material card, which effectively improves simulation analysis accuracy of anti-collision beam. Key words: Aluminum anti-collision beam, Mechanical properties test, Virtual simulation, LS-DYNA

1 前言

随着我国汽车工业的发展，尤其是近年来新能源汽车的快速发展，汽车轻量化越来越受到人们的广泛重视，而铝合金材料在汽车轻量化中的应用也日益广泛，已经逐渐被行业内公认为汽车轻量化最有前途的金属材料[1-4]。汽车防撞梁是汽车保险杆系统中主要关重件，其性能直接关系到整车碰撞安全性，在低速碰撞过程中，防撞梁应不发生明显变形从而保护车身及车身附件，降低汽车维修成本，在高速碰撞过程中，防撞梁会把撞击

能量分给吸能盒，并在吸能盒吸收能量的基础上，将碰撞力传递给两侧纵梁，由纵梁负责把撞击能量向后疏散到整个车体上，由整个车身架构来吸收碰撞能量，从而有效降低驾乘舱变形，减少对驾乘人员的伤害[5- 8]。但到目前为止，尚缺乏完善的铝合金防撞梁力学性能评估的试验方法及标准体系，对其研究主要集中于虚拟仿真分析，但仿真分析的精度和可靠性尚待进一步提高。从铝合金原材料力学性能测试、静态三点压

3 7003弯及动态冲击 个方面入手，通过 铝制防撞梁相关试验及仿真对比及优化研究，提升防撞梁

作者简介：徐文雷（1971—），男，高级工程师，博士学位，研究方向为汽车金属材料及零部件测试及分析。

参考文献引用格式：

徐文雷，曾宇鹏，李华鑫，等. 汽车铝制防撞梁力学性能及虚拟仿真研究[J].汽车工艺与材料，2021（7）：7-11.

XU W, ZENG Y, LI H, et al. The Research on Mechanical Properties and Virtual Simulation of Aluminum Anti-collision Beam for Automobile [J]. Automobile Technology & Material, 2021(7): 7-11.