[發明專利]用于汽車被碰撞時吸能的四晶胞金屬管

在審

• 申請號: 201611075146.8
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106740604A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 劉小龍
• 申請（專利權）人: 成都貝恩云廣告傳媒有限公司
• 主分類號: B60R19/18
• 分類號: B60R19/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及用于汽車被碰撞時吸能的四晶胞金屬管。

背景技術

汽車結構件在高速碰撞過程中吸能特性是碰撞安全研究的基礎。薄壁金屬管是汽車的基本結構，也是碰撞時的主要吸能結構。薄壁金屬管在受到軸向載荷碰撞時會產生不同變形模式來吸收和耗散能量，保障車輛及乘客的安全。因此，關于薄壁金屬管在高速碰撞過程中吸能特性的研究是汽車碰撞安全方面的基礎。國內外對于薄壁金屬管的研究主要集中在方管與圓管吸能特性的研究，而對于錐形管的碰撞吸能、特別是帶有晶胞的錐形管能量吸收特性的還沒有研究。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于汽車被碰撞時吸能的四晶胞金屬管，彌補薄壁金屬管中還沒有錐形管的空白。

本用于汽車被碰撞時吸能的四晶胞金屬管，主體為錐形薄壁管，在主體內設置有“十”字形的管壁，管壁從主體頂端延伸到底端；主體中部設置有內凹的預制變形槽。

主體的錐度為0.3。

主體壁厚與高度的比值為1：15～1：30。

主體壁厚與高度的比值為1：25。

預制變形槽為連續的環形槽或者斷續的環形槽。

預制變形槽的橫截面為三角形。

由于錐管與剛性墻接觸時，其錐管外徑要比圓管的小，導致錐管的強度降低，比外徑較大的圓管更容易被壓縮，相應產生較小的初始峰值載荷。因此，在薄壁管的碰撞吸能過程中，與圓管相比，錐管提高了薄壁管的比吸能。錐度為0.3的錐管在斜碰過程中，隨著斜碰偏角的減小，在加載速度方向的分力增加，使得初始峰值載荷升高，比吸能增大。因此，錐度為0.3時為最優。在增加預制變形槽后，變形先在預制變形槽處發生，變形方向、變形過程變得可控，進一步提高了四晶胞錐管的吸能性能。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，用于汽車被碰撞時吸能的四晶胞金屬管，主體1為錐形薄壁管，在主體1內設置有“十”字形的管壁2，管壁2從主體1頂端延伸到底端。；主體1中部設置有內凹的預制變形槽3。主體1的錐度為0.3。主體1壁厚與高度的比值為1：15～1：30，比值最優為1：25。預制變形槽3為連續的環形槽或者斷續的環形槽。預制變形槽3的橫截面為三角形。

建立四晶胞錐管有限元模型，并對有限元模型進行碰撞仿真分析，得到碰撞仿真后的變形模式。四晶胞錐管變形更加勻稱，這是由于四晶胞錐管在碰撞過程中所受載荷分布均勻。在增加預制變形槽3后，變形先在預制變形槽3處發生，變形方向、變形過程變得可控，進一步提高了四晶胞錐管的吸能性能。