基于计算机辅助技术的保险杠表面抗凹性能分析与结构优化

作者：王志强^*

来源：塑料科技, 2021, 49(05): 78-83.

DOI：10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2021.05.019

• ABAQUS/Standard
• 接触非线性
• 表面抗凹性能
• 结构优化

基于ABAQUS/Standard隐式求解器及静态接触非线性分析,计算模拟了某汽车塑料保险杠总成在静态压力载荷作用下的变形过程。计算了该保险杠总成E区域、G区域和H区域三个位置的表面抗凹性能实验测试工况,分析计算得到的位移和Von Mises等效应力结果,评估了这三个区域的刚度和强度。压头与保险杠表面采用surface-to-surface类型的隐式接触算法,计算结果收敛情况较好,结果合理。初始设计方案仿真计算结果显示,E区域刚度和强度均满足设计指标要求,G区域刚度不满足设计指标要求,H区域刚度和强度均不满足设计指标要求。针对初始设计方案不满足设计指标要求的G区域和H区域,进行局部壁厚的增加,借助仿真计算进行评估分析。最终使G区域刚度提升43.9%,强度提升30.3%,满足刚度和强度设计指标要求。H区域刚度提升53.3%,强度提升61.6%,满足刚度和强度设计指标要求。该保险杠总成结构优化设计方案的质量相比初始设计方案只增加了2.0%,材料成本增加较小。

• 单位
  济源职业技术学院