冲压成型历史对整车正面碰撞的影响*

卜晓兵 金叙龙 张连洪 张桂贤 冯亚玲 高鹏飞 蔡晓林

（1.天津大学；2.中国第一汽车股份有限公司天津技术开发分公司）

汽车被动安全性能主要取决于车身的结构耐撞性设计和空间合理布局，如何提高整车碰撞仿真的精度是汽车被动安全研究的一大难点。车身结构以及覆盖件大部分由冲压成型完成，随着高强钢和超高强钢在汽车车身上的广泛应用，必然会在冲压成型过程中产生钣金件厚度变化、塑性应变及残余应力等，这些都会影响整车碰撞仿真精度。文献[1]将某款轿车发动机罩的冲压成型历史信息导入结构仿真模型，研究了厚度变化对仿真模拟结果的影响；文献[2-3]将冲压成型信息导入前纵梁，分析了前纵梁在碰撞过程中能量吸收和碰撞力的问题。文章通过对影响整车正面碰撞的吸能盒进行冲压成型模拟，将冲压成型历史信息引入仿真模型，提高整车碰撞仿真精度。

1 一步成型法基本理论

冲压成型过程和碰撞过程都是大转动、大位移及大应变产生的过程，材料发生塑性变形，导致冲压成型过程的几何关系和平衡方程呈现非线性，应力和应变也为非线性关系。

一步法也称逆成型法，是根据全量理论提出的，可以快速获取钣金件的成型信息。一步法假设板料在冲压过程中是按比例加载的，由塑性全量理论构建板料初始状态和最终构形之间的关系，一步法不考虑成型过程的中间状态，因此不需要采用增量法求解，可以快速的计算拉伸成型件的厚度分布、残余应力及弹塑性应变，并能快速地预测可能出现的拉伸缺陷。……