考虑汽车正面低速碰撞角度偏差的 吸能盒性能优化设计

汽车发生正面低速碰撞时,由于各种因素的影响,不能达到百分之百的正面碰撞。因此,运用非线性有限元LS-DYNA仿真软件对碰撞方向偏差±6°的汽车正面低速碰撞进行了仿真模拟,在确保吸能盒在正面碰撞过程中能够吸收一定能量的基础上,当汽车的碰撞角度发生偏差时也能够使吸能盒具有良好的吸能效果,保障车辆与乘员安全。并通过定义目标优化函数及仿真研究进行了吸能盒优化设计,得到优化后吸能盒的碰撞吸能数值及碰撞角度变化时碰撞吸能的变化情况,从而得出具最佳吸能性能吸能盒的设计变量,即吸能盒壁厚1.5 mm、长180 mm、边数为6,此结构下在碰撞角度偏差±6°时,其T值最小。     

基于响应面法的车门防撞梁多学科设计优化

对车门防撞梁的原始设计方案进行优化,以M形截面车门防撞梁替代原管型防撞梁的设计方案,并以M形截面车门防撞梁的材料参数作为设计变量,以提高车门防撞梁的轻量化性能及其在侧面碰撞中的吸能性为优化目标,采用正交试验设计方法进行样本数据设计,使用响应面法建立车门防撞梁轻量化性能及吸能性的多学科近似模型,通过遗传法最终得到最优的车门防撞梁材料方案,在保证其质量不增加的情况下,显著提高了车门防撞梁的碰撞吸能性.     

潜器水下碰撞动力响应研究

针对潜器碰撞问题的特殊性和复杂性,基于非线性有限元方法,考虑碰撞过程的结构接触与摩擦以及潜器水下碰撞的附加水质量的影响,建立了一种预报潜器水下碰撞动力响应的分析方法.通过算例对潜器结构的碰撞特点、结构损伤和吸能特性进行了研究.在此基础上,对主要碰撞参数对于碰撞动力响应的影响进行了分析.研究结果表明,非线性有限元方法可以...     

双层分级吸能结构优化设计

为提高汽车的安全性,确保在增加结构吸能量的同时又不增大碰撞峰值力,引入分级吸能的设计思想,提出一种新型的吸能结构,采用显示有限元软件对该分级吸能结构进行动态轴向压缩模拟。同时,以结构的壁厚及宽度为设计变量,采用响应面法,并结合正交试验设计进行优化,优化过程中建立了结构的比吸能和初始碰撞峰值力的多目标优化标函数,采用权重法求得该分级吸能结构的壁厚和宽度的最优解。       

地铁车辆吸能装置耐碰撞性分析

吸能装置是确保地铁列车具有良好耐碰撞性能的一种重要部件.为实现地铁车辆吸能装置的结构优化,采用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对不同厚度、不同横截面形状的薄壁结构碰撞性进行了仿真分析,分析结果表明,吸能装置的性能与其横截面的形状、壁厚的选择紧密相关.条件相同时,吸能装置的吸能能力与壁厚成正比,但壁厚增加时,界面力也随之增大,在吸能结构的设计中,需综合考虑.以地铁头车为研究对象,对安装了吸能装置的地铁头车进行了碰撞仿真,得到车体吸能装置碰撞过程变形情况和碰撞能量-时间历程,结果表明该结构吸能装置具有良好的吸能特性.     

基于LS-DYNA的微型客车正面碰撞分析

在CAD模型的基础上采用HyperMesh软件建立了某微型客车的有限元分析模型.在LS-DYNA环境下,对整车进行了正面碰撞的非线性仿真,得到了碰撞时相关参数,并对该车在碰撞过程中主要吸能部件进行了分析,最后通过实车碰撞验证了仿真结果的正确性.通过仿真和实车碰撞结果表明:利用有限元分析对于汽车正面碰撞仿真是有效的.     

轨道卧铺客车碰撞吸能特性研究

根据耐碰撞车体结构原理设计出具有吸能效果的耐碰撞性车体,进行了车体结构一、二位车端撞击刚性墙仿真研究,结果表明,该车体中车端结构产生塑性大变形,客室结构无塑性变形,车体耐碰撞性明显得到改善,车体纵向刚度分布合理。建立了单节客车碰撞动力学模型,仿真研究车钩缓冲特性,结果表明,带有车钩及防爬吸能装置的车体结构具有较好的吸能特性,在防爬吸能元件压溃行程全部压缩后,车体端部产生塑性变形吸能碰撞能量,客室未发生塑性变形。     

基于汽车正面碰撞的吸能盒设计及优化

对汽车正面碰撞有限元模型进行了分析,建立了可替代整车碰撞模型的子模型,并对其进行验证。在所建立的子模型的基础上,设计出了双层波纹管样式的吸能盒结构,利用自适应响应面法对其厚度进行优化设计。整车碰撞仿真结果表明:吸能盒结构吸收的能量比原结构提高了14.2%,纵梁碰撞力比原结构减小了15.3%。     

汽车吸能盒结构优化模拟分析

采用LS-DYNA软件对汽车吸能盒进行了8种方案的准静态仿真研究.分析了不同诱导结构、不同材料的填充物对吸能盒的压溃模式、载荷变化和能量吸收情况的影响,并选出方案6为最优方案,可为汽车低速碰撞下吸能盒的设计提供参考.     

基于低速碰撞试验的吸能支架拓扑优化设计

介绍了拓扑优化方法的基础理论知识,提出吸能支架的等效模型及理论计算方法。借助Optistruct软件,对保险杠吸能支架进行拓扑优化,设计出合理的吸能支架截面形状,解决了吸能支架在碰撞力作用下向外弯曲偏移的问题。通过低速碰撞试验证明了结构设计的合理性。     

平头汽车碰撞防护装置的设计与试验

为平头汽车设计了碰撞防护装置是由正面弧形缓冲板、纵向吸能器等部件组成.在不改变车身结构的前提下,安装在车身前端的内部.通过分析碰撞试验取得的高速影像及加速度曲线,掌握了碰撞防护装置的有关技术参数.试验表明,在发生正面碰撞时,该碰撞防护装置能够减小车身变形、吸收碰撞能量、延长碰撞冲击时间.     

一种正面碰撞台车试验系统的开发及应用

利用金属棒材变形时的吸能特性和Matlab7.0,开发设计出了一套用于模拟正面碰撞减速度波形的正面碰撞台车试验系统.该系统通过调整金属棒材的排数、每排金属棒材的数量、长度以及是否脱离来模拟整车正面碰撞时的减速度波形.对该系统的应用结果表明,模拟得到的减速度波形能够满足CMVDR294、FMVSS208、ECER94等正碰法规的要求,即台车试验得到的速度波形与整车碰撞试验得到的速度波形之差在±1 m/s内.另外,该系统还能按照ECER16、ECER17等法规用于安全带和座椅等零部件的动态性能试验.     

车辆典型薄壁梁碰撞性能的研究

车辆的耐撞性能主要取决于车辆结构中薄壁梁部件的吸能特性。为了在汽车的设计阶段使被设计车辆更好的满足耐撞要求, 以车辆结构中的薄壁梁部件为研究对象, 针对典型薄壁结构梁的碰撞变形特点, 采用高度非线性显式动态有限元程序Hy perMesh 和LS-DYNA 进行了碰撞的数值模拟, 分析了薄壁梁及保险杠正面撞击刚性墙的全过程以及不同参数的选取对仿真及计算结果的影响。与实车正面碰撞结果进行了对比分析, 验证了所建立的有限元模型的正确性。在此基础上, 针对仿真计算结果及薄壁构件吸能特性, 提出了一些改进措施。     

铝合金保险杠吸能盒碰撞吸能特性

为了改进某轿车保险杠的吸能特性,同时实现保险杠轻量化设计,建立吸能盒有限元模型,基于LS-DYNA软件进行了碰撞仿真。对5种不同截面形状的单腔铝合金吸能盒和4种多腔铝合金吸能盒的吸能特性进行了对比分析,探讨了壁厚对碰撞吸能特性的影响。研究表明:在5种单腔结构中,八边形截面形状吸能盒吸能特性最好;多腔结构吸能盒的吸能特性比单腔结构显著提高;在一定范围内增加吸能盒壁厚,吸能量和比吸能均显著增加。     

汽车车架设计的安全性分析

车架的结构及车体刚度对汽车的安全性有着不容忽视的影响。通过对轿车及微型车的大量实车碰撞试验结果的分析，从事故中的被动安全——安全气囊的匹配及主动安全——碰撞过程中车体自身的吸能程度两方面对汽车车架的设计提出了新的思路。     

新型前纵梁结构碰撞吸能特性分析

为使汽车前纵梁在高速碰撞过程中吸收更多能量,减少人员伤害程度,将一种新型的螺纹剪切吸能结构应用于汽车前纵梁结构之中。给出新型结构的同时,利用斜刃冲击剪切板材方法对其吸能机理进行分析,结果表明能够满足不同质量和不同速度下的汽车碰撞要求。通过有限元方法,分析所研究的结构,其力学特性良好,能量可以被良好地吸收,结构简单,对于以更高的速度碰撞,预测其可行性。通过速度和减速度变化曲线,说明碰撞过程连续、平稳,造成的波动很小,降低乘员在碰撞过程中由于碰撞过程不平稳造成的损伤。     

某乘用车正面碰撞性能分析及结构优化

在有限元软件Hypermesh中建立了某乘用车有限元模型,利用LS-DYNA有限元软件对某轿车进行了100%的正面碰撞仿真分析。以降低碰撞中B柱加速度及前围侵入量为优化目标,对其主要吸能部件进行了结构改进,使该型车碰撞性能得到了提升。     

基于提高轿车后面抗撞性能的后纵梁结构优化

以某轿车为研究对象,参照国家标准GB20072—2006《乘用车后碰撞燃油系统安全要求》,建立整车后面碰撞仿真分析模型。用PAM-CRASH显式分析软件计算整车140ms的后面碰撞响应过程,并通过仿真与试验结果的对比分析,验证了所建整车后碰模型的有效性。结合试验与仿真结果发现,该车型存在后纵梁变形吸能不充分和车体加速度较高等不足,通过对后纵梁进行结构优化和改进,改进后的仿真分析结果较为理想,满足后碰被动安全性要求,提高了车身结构后面抗撞性能。     

轿车侧面碰撞安全性分析

针对某中低档轿车侧面碰撞安全性差的情况,建立了该轿车侧面碰撞仿真模型,对其侧面车身结构进行改进,合理地利用车体结构和材料特性来改善汽车碰撞时的变形模式和吸能机理。改进前、后的侧面碰撞仿真结果表明,优化后车门和B柱的侵入量以及B柱侵入速度明显减小,车辆的侧面碰撞安全性得到显著提高。     

微车正面碰撞建模与仿真分析

为分析微车前部构件的耐撞性,根据碰撞仿真理论,建立了基于求解器LSDYNA的微车正面刚性墙碰撞有限元模型,对微车正面碰撞过程进行仿真计算,并将仿真结果与真实试验结果进行对比,验证仿真模型的有效性。通过分析前纵梁和前围板的变形及吸能情况,可知前围板变形在可接受的范围内,前纵梁变形吸能情况不理想,需要进一步优化。