应用:后保险杠减震器(LBS)
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欧宝和巴斯夫开发新型塑料零件来保护行人的安全
在机动车辆拥有改良的被动保护措施来保证行人安全的同时,位于德国Rüsselsheim的Adam Opel GmbH公司与巴斯夫公司开始合作,并创造出一种新型的塑料零件,这个零件在满足未来车辆对于行人保护的要求方面起着极其重要的作用。这种所谓的低位防撞保护杆(LBS)是由Ultramid®B3WG6 CR制成的功能零件,巴斯夫公司开发出这种耐撞击的玻璃纤维加强聚酰胺6。这种LBS大约1公斤重,1米宽,安装在前保险杠的后面,在撞到行人时可以减小严重膝盖损伤的危险。在开发LBS时,巴斯夫公司开展的新一体化仿真研究。
2005年10月1日以来法律规制成为车型认证的一部分(指令2003/102/EC),如EuroNCAP(欧洲新车评估项目)等消费者保护组织对新型车辆进行了行人保护分析。然而,新车型也必须符合保险商评级试验所指定的规章(汽车维修研究委员会,RCAR和德国保险协会-GDV)。为了满足这些条件,车辆前端的整体设计理念必须接受试验。
信息来源:巴斯夫集团,塑料网站,新闻稿 2006 年 3 月 29 日
在电脑中设计LBS时,巴斯夫转向其新开发的数字材料模型,其不仅研究非线性粘塑行为,也考察材料的各向异性,换言之就是方向性,以及研究玻璃纤维强化的热塑性行为。除了这些纯塑料的材料参数之外,纤维的含量,尺寸和方向性分布密度都作为计算的内容。一方面,这种一体化仿真研究的方法得到了传统注塑填充模拟试验的结果,另一方面,也通过巴斯夫设计的特殊高速测量设备得到了实验性的书籍。这些研究发明了符合要求的零件外形和最佳模具设计。
在不进行所有昂贵试验的情况下,改良的仿真实验成功地设计了LBS,使它满足了行人保护法令制定的要求。同时,如车辆撞击固体障碍物,此时的负荷比撞击人腿的冲击力要高很多,LBS系统性脱离以保护车辆前部的其他零件。这一措施降低了维修费用,并且保证了良好保险等级。一体化仿真研究显示出短玻璃纤维加强塑料比其他已知方法更加接近实际。对材料行为的整体描述在很大程度上促进了虚拟样机的发展。
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