货车后置防撞垫轻量化设计

刘美刚

摘要：货车后置防撞垫是针对养护公路专用车的一种外挂防撞装备，主要用于减轻追尾碰撞带来的伤害。本论文利用正交试验法，以多工况碰撞下车体的x、y、z三方向的最大加速度作为评价指标，对后置防撞垫吸能盒截面参数进行尺寸优化。最后，进行多工况碰撞下优化前后后置防撞垫的仿真分析，结果表明优化后的后置防撞垫较优化前缓冲性能更优。

关键词：后置防撞垫;有限元;正交试验

中图分类号：U272.6                                    文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）14-0023-02

0  引言

货车后置防撞垫是外挂在汽车尾部的碰撞缓冲装置，当发生追尾碰撞时，通过内部的吸能盒变形吸能，从而来保护追尾车辆及被撞车辆的财产和人员。康刚[1]通过对实物防撞垫进行建模及碰撞仿真研究，验证了防撞垫的实际吸能效果。田应仲[2]等人设计了一种TS级可导向防撞垫，利用了有限元仿真以及实车试验进行多工况测试，发现该防撞垫满足TS级标准。为了节约能源，应在传统材料的基础上，对吸能盒的结构尺寸进行优化。

1  后置防撞垫碰撞仿真模型的建立

1.1 后置防撞垫仿真模型的建立  相比较于实车碰撞，计算机仿真可以大大减少研发周期和成本。本论文首先在三维制图软件UG中建立后置防撞垫三维模型，然后利用Hypermesh软件对防撞垫各部件进行网格划分、赋予材料和属性。同时，设置接触、约束和计算参数，最终得到由单元和节点构成的后置防撞垫CAE模型（如图1所示）。

1.2 碰撞条件及评价指标……