基于汽车碰撞仿真的点焊连接关系有限元模拟方法

针对现在一般汽车碰撞有限元模型采用刚性梁作为点焊连接关系的模拟方法,通过仿真计算和参数影响分析,发现网格大小以及刚性梁与相连平面的夹角对于点焊的失效时间有着很大的影响,采用刚性梁单元模拟点焊连接关系是不稳定、不可靠的。提出以不依赖网格节点的弹—塑性梁作为点焊连接的有限元模拟方法,并经过仿真结果对比,发现弹—塑性梁单元对小网格尺寸不敏感,对于点焊失效时间的模拟是稳定、可靠的,因而更加适合在汽车碰撞仿真中对点焊连接关系进行模拟。     

轿车底板纵梁正面碰撞的模拟

底板纵梁是影响车辆前部正面碰撞吸能特性的主要钣金部件之一.以捷达轿车的底板前纵梁为原型,应用有限元软件对其在正面碰撞过程中的吸能特性进行了仿真分析.研究了底板纵梁的结构条件对碰撞加速度时间历程的影响规律,得出了吸能特性的合理改进方案,对符合正面碰撞标准的轿车改进设计具有指导意义.     

铝合金汽车前纵梁的碰撞性能仿真研究

：基于非线性有限元软件PAMCRASH对铝合金前纵梁的碰撞吸能特性进行了仿真分析研究,并且对铝合金前纵梁进行了优化设计。研究表明铝合金前纵梁可以替代钢质薄壁梁进行前纵梁设计。研究方法和结果对汽车前纵梁设计具有实际应用价值和直接指导意义。     

汽车碰撞计算机仿真中的子循环法分析

显式有限元分析中采用子循环法能够显著的提高计算效率。在对几种常用子循环法的稳定性和精度进行验证分析的基础上,提出了新的可应用于汽车碰撞过程仿真的子循环算法,该方法通过对汽车碰撞仿真模型中大量存在的刚性连接进行特殊处理以保证子循环方法的稳定性,其计算误差通过引入阻尼进行消除。自行开发了汽车碰撞子循环法分析程序,算例证明该方法在保证计算精度的前提下可大大提高计算效率。     

汽车碰撞仿真研究中点焊连接关系的有限元模拟

在汽车有限元分析仿真计算中,结构中的点焊模拟一直是一个难以解决的问题。综合现有的模拟方法,对点焊提出了一种新的处理对策,即在焊接节点之间引入一个刚性梁单元,单元可承受拉伸力和剪切力,同时引入节点耦合技术,在计算焊接节点受力的时候将节点位移约束作为惩罚项添加进去。当单元内部受力超过点焊的实际承载能力时,焊点脱开,单元自动分解为两部分,且分解后自动进入接触搜寻处理系统。     

汽车碰撞数值仿真中的沙漏模态研究

本文分析了汽车碰撞数值仿真中常见的沙漏模态的机理,推导了沙漏基矢量的形式,讨论了沙漏模态的控制方法,比较了不同沙漏控制方法在点焊撕裂动态数值仿真中单元变形时序图和能量-时间曲线。数值仿真结果表明在低速结构大变形问题中,弹性刚度沙漏控制方法能较好的抑制沙漏变形并保持高的计算效率,这种方法对于解决大变形动力有限元分析中的沙漏问题有着重要的意义．     

6061铝合金汽车保险杠横梁的碰撞性能

基于有限元分析软件LS-DYNA对设计的一种薄壁、中空且带加强筋的铝合金保险杠横梁的摆锤和台车试验进行了有限元模拟;并进行相关试验,与钢制横梁的碰撞性能进行对比。结果表明:在20km·h-1低速碰撞条件下台车有限元模拟与实际试验结果吻合较好;铝合金横梁较原钢制横梁有更好的刚度和吸能性能;在相同的碰撞试验条件下,钢制横梁的吸能性有限,而铝合金横梁能够在较大的速度范围内保持较高的吸能性能。     

多孔结构材料在汽车碰撞安全中的应用研究

讨论了汽车碰撞中的主要吸能元件的吸能步骤和压溃模式，从理论上阐述了填充了多孔结构材料的吸能元件在吸能上的优势。对蜂窝式和蛋盒式两种多孔结构材料的结构组成、成形技术和吸能能力进行了分析，并进一步研究了多孔结构材料在汽车保险杠、车门以及纵梁等主要安全构件中的应用，说明把多孔材料应用到汽车吸能防撞装置中是可行的，可以极大地提高整车的耐撞性。     

基于SolidWorks和LS-DYNA的汽车保险杠低速碰撞仿真研究

以显式动态有限元理论为基础,对汽车保险杠的碰撞进行了计算机模拟研究。用Solidworks建立了汽车保险杠与刚性墙低速碰撞的仿真模型,用ansys对模型进行前处理,调用LS-DYNA求解器进行求解,最后用LS-PROPOSTD做了后处理,得到了保险杠的位移、动能、内能和应力等变化情况,分析结果显示保险杠能吸收大部分能量,对前围件起到了较好的保护作用。     

可伸缩式汽车碰撞缓冲吸能装置的试验与仿真研究

介绍了可伸缩式汽车碰撞缓冲吸能装置的工作原理。针对某量产车型的前部结构设计制造了该碰撞缓冲吸能装置的样件,完成了样车的结构和控制系统的改装。建立了吸能装置的有限元模型,研究了其在正面碰撞时的响应特性。同时,采用台车碰撞试验的方法,研究了该装置在伸出及缩回状态下的高低速碰撞性能。仿真和试验研究结果表明,该碰撞缓冲吸能装置在伸出状态下能有效增加车辆的碰撞缓冲吸能空间,从而改善碰撞吸能过程,更好地保护车内乘员。在缩回状态下,该装置不会对原车型造成不利影响。     

一种用于汽车碰撞模拟的网格变量映射算法及其验证

在汽车碰撞模拟中,需要考虑零件冲压后的板料厚度变化、材料硬化以及残余应力对仿真结果的影响。由于冲压仿真后的零件仿真模型中网格变形大,单元尺寸小,并且总的单元数量多,冲压后的网格模型并不适合碰撞仿真。在有限元仿真结果分析基础上,提出一种把冲压仿真模型网格变量(如应力、应变和厚度分布)映射到碰撞仿真模型网格上的变量映射算法,并开发计算程序。通过比较采用不同网格的汽车B柱冲击仿真模型的计算结果,验证上面的算法。该算法解决了网格重划后其变量的映射问题,可以减少网格重划工作,为在汽车碰撞仿真中考虑冲压效应提供一种有效的方法。     

某小型客车正面碰撞建模与仿真分析

在CAD数据模型的基础上,采用有限元分析软件Hyper Works的前处理模块Hyper Mesh建立了某小型客车的整车有限元模型,在显式动力分析软件LS-DYNA环境中对该有限元模型进行了正面100%刚性壁碰撞仿真计算,然后运用后处理模块Hyper View和Hyper Graph分析计算结果,得到了该客车的以下正面碰撞的主要特性:门框的变形分析和B柱下方的加速度分析,并对客车在正面100%刚性壁碰撞过程中的主要变形进行了分析。最后根据分析得到的该客车的碰撞特性,阐述了客车在结构上存在的问题并为设计人员提供参考。     

燃料电池轿车整车碰撞氢安全评价方法

随着新能源汽车的不断推广,燃料电池轿车的相关技术也得到了深入研究和长足的发展。相对于传统的内燃机轿车来说,燃料电池轿车因为将氢气作为动力源,在发生碰撞时就要考虑如何来确保整车的氢安全。现基于某款燃料电池轿车的整车碰撞氢安全设计思路,采用有限元碰撞模拟分析方法,探讨了燃料电池轿车的碰撞氢安全评价方法。     

十字轴刚性万向节从动轴的Matlab仿真研究

本文通过对十字轴刚性万向节从动轴的运动、转矩分析,建立转速、角加速度、转矩的动力学模型,运用Matlab软件进行仿真,得出十字轴刚性万向节从动轴转速、角加速度、转矩的动态特性.     

考虑关节柔性的机器人制孔过程动力学仿真

工业机器人大多是由一系列连杆通过关节串联在一起的结构,因此刚性不足。进行制孔时,机器人容易受到切削力的作用产生振颤,影响到制孔精度。为进行机器人制孔过程动力学仿真,考虑机器人关节的柔性,将其简化成有刚度、阻尼的线性扭转弹簧,建立机器人动力学模型;采用数学分析和经验结合的方法,建立标准麻花钻的钻削力预测模型。以钻削力为末端外载荷,将两种模型联合,进行Simulink仿真。仅考虑制孔系统末端在钻头进给方向的动态变化,其导致进给量、钻削力的动态变化,这些将对机器人系统以及制孔质量产生影响。在某一位姿进行仿真,不同的钻削速度将会产生不同形式的关节变形以及钻削力变化,进而推测制孔系统振动效应,对提高机器人系统稳定性,提高制孔质量和精度有一定指导意义。     

三自由度机械手的仿真研究

分析介绍了机械手的结构组成及工作原理,利用D-H法对机械手的运动特性进行了数学分析,基于SolidWorks建立机械手的三维模型,并将其导入ADAMS之中模拟各个关节在极限速度下的工作状况,得到了各零部件的运动特性参数曲线并分析其运动规律。介绍了利用ADAMS求解机械手运动学逆解的方法在此基础上联合MATLAB对机械手的跟踪性能进行仿真研究,结果表明机械手具有良好的跟踪特性,仿真的结果为机构的优化设计和样机制造提供了参考。     

新型假肢膝关节的设计与仿真研究

假肢膝关节是假肢最重要的结构,对假肢性能具有至关重要的影响。从仿生性角度出发,提出一种新型假肢膝关节结构。以踝关节轨迹作为步态评判标准,建立机构的运动学模型。论述模型结构的优化原则、目标函数以及约束条件,运用LINGO软件编程对模型中的尺寸参数进行优化。将优化后的结构模型运用ADAMS进行仿真分析,验证模型及优化的正确性。仿真结果表明,运用设计的新型假肢膝关节的假肢能够较好地模拟正常人行走的踝关节轨迹,具有较好的行走步态。     

工业平缝机针杆机构铰链间隙仿真分析

工业平缝机作为典型的机电一体化设备,是由针杆机构、挑线机构、勾线机构和送布机构组成。其中,针杆机构作为四大成缝机构之一,它的主要任务是驱动机针刺穿缝料,并在缝料下方形成面线环,为勾线动作作准备。针对工业平缝机针杆机构,采用SOLIDWORKS建立实体模型,然后导入动力学分析软件ADAMS中,建立含铰链间隙的平缝机针杆机构动力学模型。分别对理想连接铰链和含间隙铰链两种情况的平缝机针杆机构进行动力学仿真模拟。得出不同情况下,关键构件的速度、加速度、铰关节作用力的变化规律,表明铰链间隙能在较大程度上影响工业平缝机针杆机构工作性能。     

某型驱动桥壳疲劳寿命的仿真与实验分析

汽车驱动桥桥壳是汽车底盘中主要的受力部件,承受着各个方向的载荷,其主要的损伤形式是在交变载荷作用下发生的疲劳失效。基于某型驱动桥壳的有限元模型进行了该桥壳的静强度计算,并在此基础上对其进行了疲劳寿命分析,研究了桥壳的结构形式、焊接工艺中的残余应力、焊接缺陷等因素对桥壳寿命的影响,形成的有限元模拟方法具有与台架实验相一致的结果。最后基于分析结果,提出了桥壳优化设计的方案。     

某型驱动桥壳疲劳寿命的仿真与实验分析

汽车驱动桥桥壳是汽车底盘中主要的受力部件，承受着各个方向的载荷，其主要的损伤形式是在交变载荷作用下发生的疲劳失效。基于某型驱动桥壳的有限元模型进行了该桥壳的静强度计算，并在此基础上对其进行了疲劳寿命分析，研究了桥壳的结构形式、焊接工艺中的残余应力、焊接缺陷等因素对桥壳寿命的影响，形成的有限元模拟方法具有与台架实验相一致的结果。最后基于分析结果，提出了桥壳优化设计的方案。