基于行人保護的復合材料發(fā)動機罩設計研究.pdf

1、隨著汽車安全技術的發(fā)展和人們安全意識的提高，行人的保護越來越受到各方的重視。在汽車與行人發(fā)生碰撞的過程中，行人頭部與汽車發(fā)動機罩或風擋玻璃的碰撞是造成行人頭部致命傷害的主要原因。為了提高行人與汽車碰撞過程中發(fā)動機罩的安全性，本文設計了一種變厚度的復合材料發(fā)動機罩，利用HYPERWORKS建立了仿真模型，并利用LS-DYNA軟件進行碰撞仿真分析。
　　本文應用某款轎車發(fā)動機罩的模型，并根據EuroNCAP標準建立了行人頭模型沖擊器沖

2、擊發(fā)動機罩的有限元模型，通過LS-DYNA的求解，最終得出了原鋼制發(fā)動機罩材料參數下的行人頭部安全性，結果表明原發(fā)動機罩整體結構的行人頭部安全性較差。
　　復合材料的發(fā)動機罩的結構形式為去內板式結構，上、下蒙皮為碳纖維層合板，中間為吸能的泡沫結構。所設計的發(fā)動機罩在成人頭部碰撞區(qū)域和兒童頭部碰撞區(qū)域吸能的泡沫具有不同的厚度，且在此設計的基礎上，為了頭模型與發(fā)動機罩碰撞時避免與下方較硬的發(fā)動機組件發(fā)生二次碰撞，加厚了發(fā)動機正上方吸能

3、泡沫的厚度。
　　建立了行人頭模型沖擊器與復合材料發(fā)動機罩碰撞的有限元模型，并對碰撞模型進行了測試，得出復合材料發(fā)動機罩的行人安全性，在相同的碰撞點處復合材料發(fā)動機罩的 HIC值均低于原發(fā)動機罩的HIC值，且符合法規(guī)的安全性要求；復合材料發(fā)動機罩具有較好的行人頭部保護效果；對其輕量化效果進行分析，采用復合材料的發(fā)動機罩重量僅為原發(fā)動機罩重量的15.6％；建立了發(fā)動機罩的扭轉工況和鎖閂工況分析模型，結果表明復合材料的機械性能優(yōu)于原發(fā)