多孔胞体材料填充复合结构的耐撞性研究

发布时间：2021-03-24 10:13

　　汽车保有量地快速增长带给我们极大便利的同时,也导致了交通事故频发、环境污染严重和能源紧张的现象。为了在发生交通事故时尽可能保护乘员的安全以及有效降低环境污染和减少能源消耗,汽车吸能装置的耐撞性能和轻量化设计一直是汽车安全性的研究热点。针对传统金属单壁结构存在的吸能效率低和载荷稳定性差的缺陷,本文提出了多孔胞体材料复合填充以及纤维增强多孔胞体材料的设计方法,采用有限元数值分析和实验测试的方法对其吸能性进行研究,具体内容如下:（1）提出了一种基于泡沫和蜂窝多孔材料的复合填充结构,对比了单一材料部分填充、全填充及不同材料复合填充设计对结构耐撞性能的影响。研究发现,蜂窝与泡沫复合填充设计能效地提高圆形多壁结构的吸能能力,其耐撞性能优于单一材料填充结构;此外,对于单一胞体材料填充结构,部分填充结构的耐撞性要优于全填充结构。因此,将多孔胞体材料用于吸能部件时可以考虑采用部分填充设计的形式。（2）探索基于碳纤维复合增强的多孔胞体材料的力学性能,通过实验研究了不同参数匹配下的纤维增强多孔胞体材料及其填充结构的吸能机理。研究发现,纤维增强多孔胞体材料中碳纤维增强管的数量、直径以及聚氨酯泡沫的密度对其耐撞... 

【文章来源】：华侨大学福建省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

009-2018年中国汽车保养量200920102011201220132014201520162017201805000有国汽车保中量（万辆）

五种常见的车辆碰撞形式

相同吸能情况下不同材料的重量百分比高高高铝铝铝镁铝铝CFRP020

【参考文献】：
期刊论文
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[2]全国机动车保有量分析——《中国机动车环境管理年报（2017）》第Ⅰ部分[J]. 陈伟程,吉喆,肖寒,王宏丽.  环境保护. 2017(12)
[3]基于序列Kriging模型的汽车车身轻量化可靠性优化设计[J]. 李方义,文忠武,刘杰,荣见华,李凤玲.  汽车安全与节能学报. 2017(02)
[4]泡沫填充薄壁结构的抗弯性分析及多目标优化设计[J]. 张勇,刘舒然,赖雄鸣,张峰.  机械工程学报. 2016(24)
[5]具有负泊松比效应蜂窝材料的面内冲击动力学性能[J]. 张新春,刘颖,李娜.  爆炸与冲击. 2012(05)
[6]薄壁管及其泡沫金属填充结构耐撞性的实验研究[J]. 李志斌,虞吉林,郑志军,郭刘伟.  实验力学. 2012(01)
[7]空心和泡沫填充且端部封闭锥形筒的耐撞性试验和数值分析[J].   钢结构. 2011(10)
[8]面向车身前部结构轻量化的试验设计方法研究[J]. 施颐,朱平,张宇,章斯亮.  汽车技术. 2010(02)
[9]不同截面结构薄壁直梁的轴向耐撞性研究[J]. 荆友录,温卫东,魏民祥.  机械科学与技术. 2009(04)
[10]当前汽车节能途径概述[J]. 常方奎.  中国能源. 2007(05)



本文编号：3097545