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作者：朱孙科;黄德明;王秋林;王正伦;
单位：重庆交通大学机电与车辆工程学院;成都航空职业技术学院;
摘要：为提升前吸能装置整体碰撞性能，建立了含防撞梁、吸能盒和刚性墙的100%正面低速碰撞有限元显式动力学模型，及前吸能装置多目标优化模型。采用Johnson-Cook损伤本构模拟铝合金材料碰撞损伤特性，以整车最大质心加速度、最大质心位移和吸能装置总质量等评价指标为优化目标，以防撞梁和吸能盒截面的宽度、长度和厚度等7个结构尺寸作为设计变量，以吸能装置最大吸收能量为约束条件。采用NSGA-Ⅱ算法对前吸能装置多目标优化模型进行求解，优化结构与初始设计结构进行40%偏置碰撞对比验证。通过分析100%低速正面碰撞多目标优化结果可知，在整车最大质心位移增加约3%的情况下，最大质心加速度和最大防撞梁碰撞力下降35%以上，前吸能装置减重达23%。由40%低速偏置碰撞对比验证结果可知，整车最大质心加速度、最大质心位移和防撞梁碰撞力峰值等性能参数较优化前下降10%以上。研究结果为前吸能装置碰撞性能优化提供设计参考。
关键词：J-C损伤本构;;前吸能装置;;显式动力学;;低速碰撞;;多目标优化
基金资助：重庆市自然科学基金项目（cstc2016jcyjA0467）
