在汽车碰撞过程中,侧面碰撞因为碰撞位置距离乘员近,缓冲空间小,给乘员造成严重的伤害,因而成为汽车安全领域关注的焦点。硬质聚氨酯泡沫作为一种吸能材料,由于具有密度低,质量轻,吸能效果好等特点成为汽车内外饰总成中重要的填充材料之一。本文通过实验研究了硬质聚氨酯泡沫的力学性能,并根据实验数据对商用有限元软LS-DYNA中泡沫材料模型进行了评估,选出了比较合适的模拟硬质聚氨酯泡沫的材料模型,具体内容包括以下几个方面:(1)在单轴压缩实验中,硬质聚氨酯泡沫的平台应力、弹性模量、吸能量和吸能效率在不同应变速率下表现出一定的应变速率敏感性,并且在压缩过程的三个阶段内,硬质聚氨酯泡沫表现出不同的恢复特性。(2)在拉伸实验中,硬质聚氨酯泡沫的断裂表现出脆性特性,并且拉伸断裂强度和弹性模量随着应变速率的增大而增大,但是拉伸断裂应变却表现出相反的规律。(3)在静水压等压实验中,硬质聚氨酯泡沫的弹性模量和平台应力比单轴压缩实验的都要高;在围压实验中曲线只有两个阶段:弹性阶段和峰值后区阶段,而且当围压超过一定数值(本文为0.6MPa)时,硬质聚氨酯泡沫的力学特性曲线表现出随机性,并无规律可言。(4)采用Mat83,Mat163,Mat75三种LS-DYNA材料模型对胯部位置的硬质聚氨酯泡沫进行模拟时,其均符合行业要求的前24mm溃缩空间内,冲击头反力小于3000N要求,但是与碰撞实验的曲线相比较,Mat75材料模型仿真曲线更接近于实验曲线,且在前24mm溃缩空间内,硬质聚氨酯泡沫的吸能量达到了总能量的46.7%。