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《微車正面碰撞建模與仿真分析.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、Vo1．28No．5第28卷第5期北京信息科技大學(xué)學(xué)報0ct．20132013年10月JournalofBeijingInformationScienceandTechnologyUniversity文章編號：1674—6864(2013)05—0092—05微車正面碰撞建模與仿真分析孟靜，賀敬良(北京信息科技大學(xué)機電工程學(xué)院，北京100192)摘要：為分析微車前部構(gòu)件的耐撞性，根據(jù)碰撞仿真理論，建立了基于求解器LS—DYNA的微車正面剛性墻碰撞有限元模型，對微車正面碰撞過程進行仿真計算，并將仿真結(jié)果與真實試驗結(jié)果進行對比，驗證仿真模型的有效性。通
2、過分析前縱梁和前圍板的變形及吸能情況，可知前圍板變形在可接受的范圍內(nèi)，前縱梁變形吸能情況不理想，需要進一步優(yōu)化。關(guān)鍵詞：有限元模型；仿真計算；正面碰撞；耐撞性中圖分類號：U461．91文獻標志碼：AModelingandsimulationanalysisofacarfrontalimpactMENGJing，HEJing—liang(SchoolofElectromechanicalEngineering，BeijingInformationScienceandTechnologyUniversity，Beijing100192，China)Ab
3、stract：Fortheanalysisofcarcrashworthinessoffrontparts，accordingtocrashsimulationtheory，thefiniteelementmodelofcarfrontalimpactwitharigidwallissetupbasedontheLS—DYNAsolver．Simulatedanalysisismadeontheprocessofcarfrontalimpact，andthesimulationresultsarecomparedwiththeactualtestr
4、esults，verifyingthevalidityofthesimulationmode1．Byanalyzingthedeformationandenergy—absorbingoffrontlongeronandfrontpanels，itisconcludedthatdashpaneldeformationiswithintheacceptablerange，whilethefrontsidecrumplesituationisnotidealandneedstobefurtheroptimized．Keywords：finiteelem
5、entmodel；numericalsimulation；frontalimpact；crashworthiness1)能量守恒方程0前言I一(P+g)V=E(1)在汽車被動安全性研究中，汽車碰撞是一個十式中為現(xiàn)時構(gòu)型的體積；p為現(xiàn)實壓力；q為體積分復(fù)雜的力學(xué)問題，它涉及到各種非線性的問題，既粘性阻力；為應(yīng)變率張量。有幾何非線性，又有材料非線性(物理非線性)。這2)動能守恒些非線性物理現(xiàn)象的綜合作用使得汽車碰撞過程的P2i+P’(2)精確描述和求解變得非常困難?。本文以微車為研究對象，采用動態(tài)顯示非線性有限元技術(shù)，建立基式中，為質(zhì)點加速度；為柯西應(yīng)
6、力；為單位質(zhì)于LS—DYNA求解器的微車有限元碰撞模型，依據(jù)量體積力。計算結(jié)果分析了微車正面主要結(jié)構(gòu)在碰撞中的耐3)質(zhì)量守恒方程撞性。=P(3)式中，．，為質(zhì)量密度變化系數(shù)；P。為初始質(zhì)量密度；1汽車碰撞的有限元理論基礎(chǔ)P為當(dāng)前質(zhì)量密度]。有限元仿真分析方法是目前汽車被動安全仿本文選用LS．DYNA作為求解器，是基于LS．真分析的主要方法。在有限元碰撞模型中，每個DYNA以Lagrange算法為主，兼有ALE和Euler算節(jié)點和整體都滿足能量守恒、動能守恒、質(zhì)量守恒法，更主要的一個原因是它采用顯示求解為主。顯定律。示求解可以求解各種非線性的問題，例
7、如汽車高速收稿日期：2013-06-02作者簡介：孟靜(1986一)，女，河北石家莊人，碩士研究生，主要從事汽車的碰撞安全技術(shù)的研究。第5期孟靜等：微車正面碰撞建模與仿真分析93碰撞涉及到的幾何非線性、材料非線性和接觸非線性等。幾何非線性是指幾何方程的應(yīng)變和位移是非線性關(guān)系。在大變形情況下，原來在靜力條件下的應(yīng)力和應(yīng)變的度量都不再適用。材料非線性是指物理方程的應(yīng)力和應(yīng)變?yōu)榉蔷€性關(guān)系。在碰撞過程中，結(jié)構(gòu)在碰撞力的作用下發(fā)生大的變形，當(dāng)應(yīng)力超過材料的屈服極限時，就會產(chǎn)生永久的塑形變形，在彈圖1微車有限元模型性變形階段，應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系是線性的，而在塑形
8、2．2材料階段就是一種非線性的關(guān)系。應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系受應(yīng)變率的影響，當(dāng)應(yīng)變率增加時，材料的彈性極限也會增有限元碰撞模型中材料特
