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中国机械工程第卷第期年月上半月
基于耐撞性拓扑优化的汽车关键安全件设计
聂昕黄鹏冲陈涛成艾国
，，410082
湖南大学汽车车身先进制造国家重点实验室长沙
:，LS－DYNA
摘要将耐撞性拓扑优化方法应用到车辆实际开发过程中阐述了基于显式有限元算法
，。，40%
的耐撞性拓扑优化方法并给出其迭代求解的数学模型结合该方法对某车辆的门槛梁进行偏
，。
置碰撞和侧面碰撞的并行拓扑优化根据优化结果的材料分布情况进行了工程诠释在整车碰撞有限
，:，
元模型中对工程诠释结果进行了验证结果表明耐撞性拓扑优化方法行之有效且拓扑优化结果使得
车辆的碰撞性能有一定的提高。
:;;;
关键词耐撞性拓扑优化非线性显式有限元法
中图分类号:U461．91DOI:10．3969/j．issn．1004－132X．2013．23．028
TopologyOptimizationofAutomotiveKeySafetyComponentDesignBasedonCrashworthiness
NieXinHuangPengchongChenTaoChengAiguo
StateKeyLaboratoryofAdvancedDesignandManufacturerforVehicleBody，
HunanUniversity，Changsha，410082
Abstract:ThispaperdiscussedthecrashworthinesstopologyoptimizationmethodbasedonLS－DYNAex-
plicitFEM，andpresentedthemathematicalmodelofiterativesolution．Combinedwiththismethod，parallelto-
pologyoptimizationwasusedinthevehicle’sthresholdbeamsbasedonthe40%offsetandsideimpactcolli-
sions，andaccordingtotheoptimizedmaterialdistribution，productstructurewillgivetheengineeringinter-
pretations．Ｒesultsoftheengineeringinterpretationswereverified
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