Повышение энергоемкости кузовов при определении безопасности авто — Часть 6. Элемент для расчета энергопоглощающей вставки

Июнь 22nd, 2013

139Складкообразование, а следовательно, и энергопоглощающая способность конструкции зависят от ее геометрических размеров: толщины стенки δ, ширины b, длины l. В таких же условиях, что и стороны коробчатого элемента, будет находиться пластина толщиной δ, шириной b, длиной l, которая оперта по всем краям и сжата силами Р=-Р, равномерно распределенными по сторонам x=0 и х=l (рис. 77). В этом случае наименьшее значение силы PКр, при котором происходит выпучивание пластины, определяется по формуле:

Повышение энергоемкости кузовов при определении безопасности авто - Часть 6. Элемент для расчета энергопоглощающей вставки

Где μ — коэффициент Пуассона.

Повышение энергоемкости кузовов при определении безопасности авто - Часть 6. Элемент для расчета энергопоглощающей вставки

Рис. 77. Элемент для расчета энергопоглощающей вставки.

Напряжение, соответствующее этой силе,

Повышение энергоемкости кузовов при определении безопасности авто - Часть 6. Элемент для расчета энергопоглощающей вставки

Так, например, для энергопоглощающей вставки коробчатого сечения, изготовленной из стали, механические характеристики которой следующие: σКр=160 МПа; E=2,06·105 МПа; μ = 0,27; отношение δ/b=0,015 является предельным, при котором происходит упругое выпучивание пластины. При δ/b>0,015 выпучивание пластин сопровождается пластической деформацией металла. Напряжение, соответствующее критической нагрузке искривления элемента коробчатого сечения.

Повышение энергоемкости кузовов при определении безопасности авто - Часть 6. Элемент для расчета энергопоглощающей вставки

Необходимо, чтобы выпучивание энергопоглощающего элемента происходило раньше искривления его вдоль продольной оси. Для этого должно быть выполнено следующее условие:

Повышение энергоемкости кузовов при определении безопасности авто - Часть 6. Элемент для расчета энергопоглощающей вставки

Или

Повышение энергоемкости кузовов при определении безопасности авто - Часть 6. Элемент для расчета энергопоглощающей вставки

При размерах поперечного сечения δ=1,5 мм, δ=50 мм длина энергопоглощающей вставки не должна превышать 1124 мм. Поглощение энергии в этих элементах происходит за счет потери устойчивости стенок коробчатого сечения и последующей пластической деформации, поэтому такая конструкция обладает большой энергоемкостью. При соотношении размеров коробчатого сечения δ/b=0,02—0,05 происходит устойчивое складкообразование по всей длине элемента, причем оно начинается с одного из концов элемента, и в поглощении энергии участвует весь объем материала. Применение таких конструктивных элементов позволит значительно увеличить энергоемкость передней части автомобиля без увеличения массы конструкции.

Важной сферой применения энергопоглощающих вставок может оказаться материализация паспортизованных ударно-прочностных характеристик кузовов легковых автомобилей для официального переутверждения систем индивидуальной защиты автомобиля, утвержденного в целом или утвержденного в соответствии с требованием проекта Правил ООН на кософронтальное столкновение. Возможна организация официального переутверждения систем индивидуальной защиты без проведения полномасштабных разрушающих испытаний автомобиля с использованием его паспортизованных характеристик (материализованных в энергопоглощающих вставках).

Рубрики: Безопасность конструкции автомобиля | Теги: , , , , , ,