摘 要: 运用有限元技能，在一起考虑整车的磕碰功能与刚度特性下进行减重以及结构优化。考虑一切恶劣工况下，运用Altair公司产品OptiStruct中的优化功能对整车进行结构布局和优化，一起到达减重的意图。
1 导言
轿车磕碰是轿车被迫安全性研讨的首要内容之一，现在在轿车磕碰研讨范畴遍及选用的办法为实验办法和计算机仿真办法。跟着技能的不断发展和推行，计算机仿真技能在磕碰剖析中运用越来越广泛，也越来越老练。由于轿车磕碰剖析是高速的高度非线性问题，磕碰CAE剖析首要仍是用显式求解器来求解，如LS-DYNA、RADIOSS等。而现在比较通用的优化软件，首要应用在线性范畴。优化技能怎么运用于磕碰仿真，这是个难点。
本文运用Altair公司优化产品OptiStruct来进行磕碰优化。将杂乱的磕碰问题分化、切片，使之能够用线性的优化软件来跨范畴近似模仿磕碰问题，找出最优化的计划。
2 整车磕碰优化剖析
2.1 整体的磕碰优化剖析思路
作为一个整车优化规划，需求一起考虑整车的刚度功能与磕碰功能，在一起满意刚度要求和磕碰要求的一起，完成轻量化方针以及磕碰的最优变形形式。
图1 优化剖析一起考虑磕碰剖析和刚度剖析
本文只考虑磕碰的优化。以磕碰优化要求来说，每个磕碰工况考虑的束缚和载荷均不同。图1、图2显现了不同的磕碰工况中的载荷、束缚以及方针。
图2 提取磕碰工况载荷
在有限元剖析的进程傍边，模型的准确性和简化的等效性具有重要的意义。
由于一切的磕碰进程都是高速以及高度非线性的，要近似模仿出这一个杂乱的进程，需求对每一个磕碰工况进行很多个线性切片剖析。由于对一个线性剖析来说，是不足以模仿磕碰进程中的严峻塑性变形，一切运用一系列边界条件不同的线性剖析才能够得到近似的磕碰呼应，这种办法叫做“移动边界条件法”。
2.2 磕碰优化剖析办法介绍
现在以正面100%堆叠刚性壁障磕碰为例，来说明来说移动边界条件法的思路以及运用。在正面100%堆叠刚性壁障磕碰中，假如想得到一个优异的磕碰成果，作为首要吸能部件的纵梁，其压溃方法是要害。咱们期望得到一个抱负的阶梯式上升的截面力，其物理意义便是纵梁能够逐级彻底压溃。运用移动边界条件法，这就能够把一个杂乱的磕碰进程分红几个部分，运用Altair公司的产品OptiStruct进行优化。
图3 抱负的压溃纵梁截面力
将纵梁的压溃区域分红几个部分，比如图4中的四个部分。
图4 纵梁压溃区域区分
