[發明專利]一種內卷式吸能的可導向防撞墊

在審

• 申請號: 202211294639.6
• 申請日: 2022-10-21
• 公開（公告）號: CN115618677A
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 雷正保;熊祥雨
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/17;E01F15/14;G06F119/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種內卷式吸能的可導向防撞墊，其特征在于：包括弧形鼻端、多個導向框、多個波形板、多個內卷式吸能盒、固定端和鋼管；所述內卷式吸能盒截面形狀為“D”形并且在右側帶有開口的形狀，具體地，前端為半封閉的矩形、后端為開口向內的弧形，當車輛與防撞墊碰撞時，后端弧形會在碰撞力的作用下向前端矩形發生內卷式的形狀變化；所述內卷式吸能盒出現內卷式的形狀變化后，在碰撞力的繼續作用下壓縮形成兩個圓柱形狀，達到兩個階段的吸能效果。

2.據權利要求1所述的一種內卷式吸能的可導向防撞墊，其特征在于，所述內卷式吸能盒的提取方法包括以下步驟：

S1：確定防撞墊正碰、側碰、斜碰、偏碰和反向側碰五個工況的權重因子，包括：

S11：建立理論模型，并率定初始參數，利用理論模型求解碰撞車輛的質心加速度響應理論結果；

S12：構建決策矩陣W＝(w_ij)_n×n，n代表決策的工況數目，將i和j工況兩兩配對比較，w_ij為要素i和要素j重要程度比較結果；

S13：確保決策矩陣的一致性，若一致性不符合要求，需重新制作決策矩陣，對所構造的決策矩陣進行一致性檢驗的公式為其中CI為一致性指標，λ_max為決策矩陣的最大特征值，RI為平均隨機一致性指標，CR為隨機一致性比率；當CR0.1時，表明決策矩陣一致性合格，根據重要性程度確定各子目標對應的加權系數；

S2：采用有限元法建立可導向防撞墊模型，采用變密度法材料插值理論對材料屬性進行定義，結合權重因子對五個碰撞工況設定拓撲優化模型的目標函數，對拓撲優化模型目標函數進行迭代求解，直至拓撲優化模型設計變量滿足收斂判據，提取吸能盒構型；

S3：根據田口穩健性設計方法，以加速度最小化和比吸能最大化為目標函數，以吸能盒模型參數為設計變量，以車輛質量、碰撞角度和速度的不確定性誤差為噪聲因子，通過田口穩健性設計內外表，構造每個候選吸能盒的信噪比計算表，基于望大特性的計算出各目標響應的滿意度，利用多目標滿意度計算方法，獲取每個拓撲構型的多響應信噪比總體滿意度，總體滿意度最大的即為所求結構。

3.據權利要求1所述的一種內卷式吸能的可導向防撞墊，其特征在于，所述內卷式吸能盒側邊直線和倒角弧線的長度比例為5:1。

4.據權利要求2所述的一種吸能盒構型的提取方法，其特征在于，所述S3中的田口穩健性設計方法應符合抗撞結構設計所要滿足的、并相互矛盾的評價指標，即以碰撞最小加速度A、結構最大變形量D為目標響應進行設計。

5.根據權利要求1所述的一種內卷式吸能的可導向防撞墊，其特征在于，所述內卷式吸能盒放置在相鄰可滑動框架之間，可直接放入或取出。

6.根據權利要求1所述的一種內卷式吸能的可導向防撞墊，其特征在于，所述內卷式吸能盒由低碳鋼焊接而成。