基于大客车碰撞分析的新型 PVC 护栏梁板拓扑优化

摘要：

为了开发出一套新型“以塑代钢”PVC 护栏，根据国内现有的评价标准，通过建立汽车－护栏有限元模型，并结合元胞自动机的拓扑优化方法，展开了对客车碰撞条件下的新型 PVC 护栏梁板截面耐撞性拓扑优化分析。首先，根据护栏梁板设计理论，在对比 Q235与 PVC 材料力学性能中，得出了增大梁板弯曲刚度的重要因素；其次，利用耐撞性拓扑优化方法，对梁板设计域进行了不同工况下的拓扑优化分析，并得出了 PVC 护栏梁板拓扑构型；最后，利用仿真软件针对所提取的近“H”型梁板拓扑构型进行了仿真验证分析。分析结果表明：0．25质量分数下的梁板拓扑构型能够对10 t 客车实现 A 级防护能力，护栏梁板的最大横向偏移量为785 mm，车体 X、Y、Z 轴的最大加速度分别为6．67 g、4．93 g、2．16 g，均小于评定标准的20 g，满足碰撞安全性标准要求。

关键词：PVC 护栏、元胞自动机、耐撞性、拓扑优化

分类号：U467.1+4(汽车工程)

资助基金：国家自然科学基金51175050

在线出版日期：2015-07-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：46-51