轿车正面碰撞有限元仿真研究

在碰撞仿真理论的指导下,根据国家C-NCAP的规定,以某型号轿车为研究对象,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立整车正面碰撞有限元模型,对整车正面碰撞进行仿真分析。通过对整车以及前部钣金部件和前门框变形和加速度时间历程曲线的研究,评价整车的安全性,结合有关文献的研究,分析正面碰撞建模方法的正确性。     

基于逐步回归模型的汽车碰撞安全性多目标优化

汽车结构的耐撞性及碰撞吸能优化是现代汽车工业的重要研究内容。面对传统优化方法难以找到汽车结构耐撞性问题多目标参数最优解的难题,在汽车结构碰撞安全性问题的研究中,结合试验设计、响应表面模型和有限元仿真程序提出一种基于逐步回归模型的多目标优化设计方法。利用该方法对以汽车前端结构的加强件作为设计变量,以整车质量、脚踏板在碰撞过程中的侵入量和整车碰撞加速度积分值作为目标函数的汽车100%正面碰撞以及40%正面偏置碰撞的多目标优化问题进行仿真优化研究,结果表明该方法对于汽车结构碰撞安全性的优化具有明显的效果。     

某微车正面碰撞模拟仿真与优化

近几年我国微型客车行业得到了很大发展,随着我国正面碰撞法规—CMVDR的颁布,为了通过法规规定,各个车企纷纷加大研发力度。微型客车的发展不仅仅是数量的增加,更应该把重点放在提高汽车的安全性能方面,尤其是放在提高微型客车的正面碰撞安全性能。在此背景下,对国内某款微型客车为研究对象,对其与正面刚性墙碰撞的过程进行了有限元模拟仿真。通过对比计算机模拟结果与实车试验结果,验证此模型准确性,同时针对车身薄弱环节提出改进方案,并且进行前后方案对比,最终确定改进方案。     

基于耐撞性可靠性优化的SUV车架改进

建立了SUV的车架和车身的有限元模型,针对40%偏置碰撞车架变形严重,车内乘员生存空间严重受到挤压的问题,提出了对车架各主要部件进行改进设计并在加强区域适当增加加强件,建立优化数学模型对前纵梁进行耐撞性可靠性优化设计。对改进和优化后的整车安全性进行碰撞仿真分析和实车实验验证,乘员生存空间得到明显的改善。     

两种截面结构车架纵梁轴向碰撞性能分析

运用非线性有限元理论建立了方形和方锥形2种不同截面薄壁直梁的有限元模型,研究了这2种截面薄壁直梁结构在轴向冲击载荷作用下的能量吸收与变形特性,并对其碰撞性能进行了对比分析。结果表明,在低速和高速时方锥形截面薄壁直梁的变形吸能较稳定,其碰撞性能比方形梁好。     

SUV车侧面碰撞安全性仿真研究

在我国汽车碰撞交通事故中，侧面碰撞事故占30％左右，是发生频率最高和造成人员伤亡最多的事故类型，为此开展汽车的侧面耐撞性能研究是十分重要的。针对国内某SUV车型，建立整车有限元模型，在模型验证的基础上，然后按照欧洲侧面碰撞法规ECER95对该车型进行侧面碰撞模拟仿真。从碰撞变形、碰撞吸能、碰撞力以及关键点的加速度值对仿真结果进行分析、评价，并提出了提高整车侧面碰撞安全性能的一些合理化建议，为今后开展汽车的侧面碰撞研究及提高轿车侧面耐撞性能提供了可借鉴的方法。     

轻型客车车架正面碰撞仿真分析

以显式动态有限元理论为基础,对某轻型客车车架进行碰撞模拟仿真.通过对碰撞结果的分析,将模型结构进行改进,有效地提高了车架的安全性能.为该车提高碰撞安全性能的进一步研究提供了参考依据.     

基于碰撞仿真对小客车的结构改进

利用非线性动力显式有限元方法，建立了一个详细的小客车整车有限元模型，进行了小客车正面碰撞刚性墙的仿真。仿真结果表明这个小客车初始设计的耐撞性不足，某些零件的能量吸收特性和变形模式不合理。基于仿真结果。对小客车的前部进行了重新设计以改进其耐撞性。对改进后的小客车的有限元分析结果表明，小客车的碰撞性能有了很大改善。     

大客车翻滚碰撞性能研究与改进设计

大客车在高速公路上翻车是造成人员伤亡较多的一种常见交通事故。为研究某大客车的耐撞性,应用有限元法建立了该车骨架的仿真模型,并运用模态对比法验证了模型的可靠性。按照欧洲ECE R66标准的要求模拟了该车的翻滚过程,计算了翻滚后的变形量,分析了产生局部变形过大的主要原因。对车身局部结构进行了改进设计,使其翻滚碰撞性能得到提高。应用该方法可以在概念设计阶段就能预测出该车身结构的耐撞性并提高设计质量、节约开发成本。     

300t铁水罐车车架仿真及结构优化

应用有限元方法对300t铁水罐车车架做了详细的结构仿真分析与优化。优化结果满足了最恶劣工况对车架力学特性的要求，达到了减轻钢结构重量的目的。     

汽车车架的优化设计方法

有限元分析已经成为汽车结构设计中的一项重要技术,现利用有限元的方法对边梁式客车的车架进行结构优化分析,用有限元法进行静态分析的同时,进行模态分析。考虑汽车运行的主要工况所受到的不同冲击载荷。通过综合各种车况的优化数据最后进行优化分析。确定最终的优化方案。     

汽车前副车架轻量化设计

对原前副车架结构和材料进行优化设计,可以达到轻量化的效果。将前副车架的钢材替换为铝合金材料ZL114A,并利用CATIA三维建模软件对前副车架结构进行优化设计。经优化,前副车架质量由17 kg减少至11.76 kg,减重比例达30.8%,满足设计要求。使用Nastran软件对优化后的前副车架进行有限元分析,结果表明新结构满足各种汽车行驶工况下的强度、模态以及刚度性能要求,因此该轻量化设计方案可行,在不影响前副车架正常使用的情况下减轻质量。     

动态显式有限元方法在车架耐撞性能分析中的应用

应用动态显式有限元方法对车辆纵向碰撞中车架的大变形过程进行了计算机模拟。文中介绍了显式有限元方法基本理论 ,运用 PAM-CRASH软件预测了车架变形状况和内能吸收能力 ;提出了优化方案 ,并进行对比。结果表明 :改进后的车架耐撞性能有明显的提高 ,达到要求的吸能能力。这种设计方法对整车的设计提供了指导性的参考 ,同时印证了动态显式有限元方法具有的优越性     

城轨车辆碰撞仿真与防爬器防爬能力的影响因素

利用Hypermesh和LS-DYNA有限元软件分别模拟了无防爬吸能装置和安装防爬吸能装置的城轨车辆头车以12.25 km/h和18 km/h的速度正面碰撞固定刚性墙的过程。基于所得数据,对头车车体的耐撞性与吸能装置的性能进行了评价,并采用响应面法研究了防爬器防爬能力的影响因素。结果表明:安装防爬吸能装置后,吸能装置先于车体主体结构发生塑性变形吸收碰撞动能,从而可保护车体主体结构,使之在12.25 km/h的碰撞速度下不发生塑性变形,在18 km/h的碰撞速度下塑性变形也很小。此外,当防爬器的总高度及齿厚一定时,防爬器的防爬能力会随着防爬器齿高和倾角的增大而降低,其中齿高对防爬器防爬能力的影响较之其倾角更大。     

基于虚拟仿真的某车型副车架性能分析

利用ADAMS/Car建立某车型的整车模型,并对整车模型的12种工况进行动力学仿真分析。先求出副车架各安装点的载荷,然后利用Hypermesh建立副车架的有限元模型,再利用Nastran进行副车架的模态、刚度和强度分析,并通过试验验证设计的可靠性,缩短了产品开发周期,提升了企业自主开发能力。     

汽车车架的结构优化设计

这里以有限元结构分析和优化算法相结合为手段，以某型载货车车架为例，先对车架进行拓扑优化获得车架最优拓扑形式，根据车架最优拓扑形式确定横梁的数量及分布位置和纵梁的加强方式，得到车架的概念化设计。然后对横梁和纵梁的截面尺寸进行优化，建立了车架的力学模型，优化参数模型，优化数学模型，有限元模型，采用ANSYS参数化设计语言编制了优化设计程序，用ANSYS软件中的零阶优化方法获得最优设计，计算结果表明该优化设计方法的有效和高效，给出了汽车车架的计算机辅助优化设计的有效方法，该方法可广泛应用于车架的优化设计工程。     

基于TRB结构的汽车前纵梁轻量化设计

以某汽车的前纵梁为例,参照我国C-NCAP中车辆正面碰撞测试要求,建立汽车前纵梁碰撞简化模型作为有限元仿真模型,并通过正交试验采样和多项式回归法构建响应面近似模型,将连续变截面板技术应用于前纵梁轻量化设计。结果表明:基于连续变截面板结构的汽车前纵梁相对于等厚板前纵梁具有更好的耐撞性,并且具有明显的减重效果,前纵梁质量减少了3.85kg,减重17.7%。     

汽车车架严重载荷工况下的应力分析

车架的受力十分复杂,首先对某四驱越野车的车架结构进行了分析,对车架模型中不影响整体力学性能的结构部分进行了简化.然后利用Algor软件,建立了该四驱越野车车架的有限元模型.并将紧急制动载荷等效添加到车架模型上.在该车架有限元模型的基础上,对车架在紧急制动和对角线轮上台阶两种严重载荷工况下分别进行了应力分析,得出了整个车架结构的应力分布云图.指出了两种工况下其局部应力较大的部位,并提出了相应的改进措施.     

基于新FMVSS301的汽车车体小重叠率追尾碰撞优化设计

汽车在高速追尾碰撞过程中极易对车内乘员造成伤害,容易导致油箱破裂致使燃油泄漏造成更严重的伤害。为了评价汽车在追尾碰撞事故中的耐撞性,根据北美联邦机动车安全法规新FMVSS301要求,应用LS-DYNA与Hyper Works软件,建立了速度差为80km/h、重叠率为30%的车-车追尾有限元模型,通过选取碰撞过程车体尾部节点、中部节点和前部节点处3点验证了真个模型的有效性,进而仿真分析得出碰撞过程中能量的转移路径,找出了主要承力部件,针对性地对汽车纵梁、保险杠和地板后部进行材料匹配的优化设计,最终得出:合成材料GMT(玻璃纤维增强型热塑性塑料)可以有效地降低碰撞导致的车门、底板后部等主要部件的侵入量,进而为碰撞试验提供思路与依据。     

电动汽车正面碰撞结构耐撞性分析及优化

针对某电动汽车前机舱吸能不足,前纵梁后端抗弯性能薄弱等问题,参照法规及C-NCAP要求,运用Hypermesh和LS-DYNA软件建立了全宽正面碰撞有限元模型,并对该电动汽车前机舱进行了耐撞安全性分析.采取了“改变前纵梁内部加强板的位置、并改变相应焊点”的优化措施,对优化前后的机舱吸能、刚性墙撞击力、车身加速度、前纵梁抗弯性能等进行了比较.仿真计算结果表明:在几乎没有增加成本的前提下,该结构在优化后碰撞吸能提高3.5％,刚性墙撞击峰值力降低11.73％,峰值加速度降低3.8％,左纵梁后端抗弯能力提高28.6％,右纵梁后端抗弯能力提高4.7％,实现了良好的优化效果.