基于正面碰撞前防撞梁的DOE轻量化设计

通过Hyper Mesh建立了汽车前防撞梁及吸能盒正面碰撞模型，以防撞梁及吸能盒的截面形状、截面尺寸、材料、厚度与吸能盒诱导槽位置作为设计变量，以加速度峰值、最大吸能和最大压溃量作为约束，以质量最小作为目标，通过Isight进行DOE实验设计和优化。结果表明，优化后前防撞梁与吸能盒总质量降低了39.2%，轻量化效果显著，碰撞性能明显提升。铝合金比强度、比刚度高，耐腐蚀性好，密度是钢的1/3，是汽车轻量化的重要材料，优化结果表明，调整壁厚和截面形状的铝合金防撞梁总成结构的吸能性能最好，比原钢质件提高约6.6%，同时减重49.38%。