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Dissertation for the Master’s Degree in Engineering
SIMULATION STUDY ON THE
ENERGY-ABSORBING ABILITY OF
ENERGY-ABSORBING CAR BUMPER








Candidate: Li Xia
Supervisor: Prof. Zhao Guifan
Academic Degree Applied for: Master of Engineering
Specialty: Vehicle Engineering
Affiliation: Benxi Planning Consitruction
Committee
Date of Defence: Dec,2005
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘要
在各种汽车碰撞事故中,绝大部分要涉及保险杠的碰撞。保险杠在吸收
碰撞能量,保护车身和减轻乘员以及行人受到的伤害等方面,发挥着不可忽
视的作用。尤其在汽车低速碰撞中,保险杠吸收的碰撞能量所占的比例更高。
因此,以提高保险杠的耐撞性和改善结构碰撞吸能特性为目标的研究工作有
着非常现实而重要的意义。
本文在对国内外汽车碰撞被动安全性研究的关键问题、研究方法以及所
取得的成果进行全面综述和分析的基础上,确定以改善国内轿车吸能式保险
杠的碰撞吸能特性为重点研究目标,应用 软件模拟仿真碰撞过
程,得到轿车保险杠吸能缓冲结构的碰撞吸能特性。
应用 Pro/Engineer 软件和 软件建立轿车吸能式保险杠的外壳、
吸能件和骨架及质量块、刚性墙、行人腿部实体模型。同时,明确了材料模
型的定义、单元属性的定义、接触的定义和初始速度的设定,得到用于碰撞
分析的有限元模型。
模拟轿车吸能式保险杠与刚性墙正面低速碰撞过程。在分析过程中分别
设定包含不同厚度吸能件的保险杠系统,得出了保险杠的外壳、吸能件和骨
架的应力云图和变形能变化曲线。通过分析三组不同保险杠系统的吸能参数,
比较了参数的变化对保险杠发生碰撞时吸收能量的影响。另外,从保护行人
腿部安全的角度研究了轿车吸能式保险杠不同厚度吸能件对腿部的影响,得
出了有利于保护行人腿部安全的保险杠吸能件的设计参考厚度。
本文的研究工作能给轿车吸能式保险杠设计提供一些有价值的参考,在
一定程度上来保护车辆、乘员和行人的安全。
关键词吸能式保险杠;行人与保护;碰撞;仿真
-I-
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
Abstract
Bumper is always taken into account in Automobile collisions because of its
important effect in absorbing hit energy, protecting the body of the car and
relieving the damage of people in the car and pedestrian. In the central low speed
collision, the proportion of absorbing hit energy can be higher. Therefore, the
research on improving the crash worthiness and property of absorbing of bumper
is useful and important in the real-life.
Based on the description and analysis of the key problem, method and
achievement on automobile collision passive security in the world, the paper
mainly focus on the research on improving the energy-absorbing ability of
energy-absorbing bumper car in china, then me use