[发明专利]一种内卷式吸能的可导向防撞垫

权利要求书

1.一种内卷式吸能的可导向防撞垫，其特征在于：包括弧形鼻端、多个导向框、多个波形板、多个内卷式吸能盒、固定端和钢管；所述内卷式吸能盒截面形状为“D”形并且在右侧带有开口的形状，具体地，前端为半封闭的矩形、后端为开口向内的弧形，当车辆与防撞垫碰撞时，后端弧形会在碰撞力的作用下向前端矩形发生内卷式的形状变化；所述内卷式吸能盒出现内卷式的形状变化后，在碰撞力的继续作用下压缩形成两个圆柱形状，达到两个阶段的吸能效果。

2.据权利要求1所述的一种内卷式吸能的可导向防撞垫，其特征在于，所述内卷式吸能盒的提取方法包括以下步骤：

S1：确定防撞垫正碰、侧碰、斜碰、偏碰和反向侧碰五个工况的权重因子，包括：

S11：建立理论模型，并率定初始参数，利用理论模型求解碰撞车辆的质心加速度响应理论结果；

S12：构建决策矩阵W＝(w_ij)_n×n，n代表决策的工况数目，将i和j工况两两配对比较，w_ij为要素i和要素j重要程度比较结果；

S13：确保决策矩阵的一致性，若一致性不符合要求，需重新制作决策矩阵，对所构造的决策矩阵进行一致性检验的公式为其中CI为一致性指标，λ_max为决策矩阵的最大特征值，RI为平均随机一致性指标，CR为随机一致性比率；当CR0.1时，表明决策矩阵一致性合格，根据重要性程度确定各子目标对应的加权系数；

S2：采用有限元法建立可导向防撞垫模型，采用变密度法材料插值理论对材料属性进行定义，结合权重因子对五个碰撞工况设定拓扑优化模型的目标函数，对拓扑优化模型目标函数进行迭代求解，直至拓扑优化模型设计变量满足收敛判据，提取吸能盒构型；

S3：根据田口稳健性设计方法，以加速度最小化和比吸能最大化为目标函数，以吸能盒模型参数为设计变量，以车辆质量、碰撞角度和速度的不确定性误差为噪声因子，通过田口稳健性设计内外表，构造每个候选吸能盒的信噪比计算表，基于望大特性的计算出各目标响应的满意度，利用多目标满意度计算方法，获取每个拓扑构型的多响应信噪比总体满意度，总体满意度最大的即为所求结构。

3.据权利要求1所述的一种内卷式吸能的可导向防撞垫，其特征在于，所述内卷式吸能盒侧边直线和倒角弧线的长度比例为5:1。

4.据权利要求2所述的一种吸能盒构型的提取方法，其特征在于，所述S3中的田口稳健性设计方法应符合抗撞结构设计所要满足的、并相互矛盾的评价指标，即以碰撞最小加速度A、结构最大变形量D为目标响应进行设计。

5.根据权利要求1所述的一种内卷式吸能的可导向防撞垫，其特征在于，所述内卷式吸能盒放置在相邻可滑动框架之间，可直接放入或取出。

6.根据权利要求1所述的一种内卷式吸能的可导向防撞垫，其特征在于，所述内卷式吸能盒由低碳钢焊接而成。