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。     

考虑侧碰的汽车B柱加强板材料性能梯度优化

为减轻汽车B柱的重量、提高B柱的侧面抗撞性及简化B柱的加工工艺,提出利用高强度钢板热成形技术生成变屈服强度的单一厚度B柱加强板对原车进行改进的措施。为了使热成形B柱的材料梯度分布趋于合理,利用有限元数值模拟对其进行了优化设计。以某轿车为例,基于响应面数值优化方法,采用部件碰撞仿真分析,对热成形B柱加强板的材料性能梯度分...     

某电动汽车侧碰安全性能提升与动力电池响应分析

针对某电动汽车侧面碰撞过程中结构失稳造成侵入量过大从而影响乘员伤害指标的问题,利用有限元仿真技术剖析了其侧碰安全性不足的原因,指出了提升侧碰安全性能的方向并提出了改进方案,经检验证明了改进方案的可行性,然后在侧面结构侵入量与侵入速度明显减小的改进方案基础上,通过结合精细化的动力电池包有限元模型,从多角度多层面探究了动力电池的碰撞响应,综合评价了该电动汽车的整体侧碰安全性。     

汽车侧面碰撞试验探讨

叙述了汽车(尤其是轿车)侧面碰撞的特点和国内外汽车侧面碰撞试验法规.对有关汽车碰撞安全性研究的发展动态及研究方法等进行了探讨.介绍了侧面碰撞试验台及计算机仿真分析等汽车侧面碰撞试验方法.     

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。     

完全正面碰撞时轿车的安全仿真分析

在显式非线性有限元理论的基础上,应用PAM-CRASH软件建立了整车有限元模型。针对完全正面碰撞情况,对B柱减速度曲线和碰撞后汽车不同部位的变形情况进行模拟仿真,并与实验结果进行了对比和验证,表明与试验结果基本吻合,同时对本车车身结构的薄弱环节提出了相应的改进方案。     

基于响应面法的汽车侧碰安全性优化

为解决某轿车不满足侧面碰撞(侧碰)法规要求的问题,采用有限元模拟与实车碰撞相结合的方法研究其侧碰安全性能.首先在试验验证的基础上建立其侧碰仿真模型,并进行传力路径和假人胸部压缩量灵敏度的综合分析,筛选对侧碰安全性影响程度较大的零部件;其次采用拉丁超立方实验设计方法建立响应面近似模型,以关键部件的材料和厚度作为设计变量、以B柱入侵量等为约束条件、以假人胸部压缩量峰值和设计变量总质量为目标函数进行多目标优化;最后对优化方案进行了侧碰仿真分析,确定了不增加车重条件下轿车最优的材料及厚度匹配方案,并对该优化方案进行实车的侧碰试验以验证其合理性.研究结果表明:通过碰撞仿真分析及多目标优化方法,对车身关键零部件的材料及厚度进行优化匹配,达到控制车身重量并提高碰撞安全性的目的.     

汽车侧面碰撞胸部安全气囊优化研究

针对我国某款国产车型,基于该车型C-NCAP侧面碰撞试验和胸部气囊零部件试验,建立该车型胸部气囊侧面碰撞MADYMO子模型．分析该车型侧面碰撞试验中胸部存在的问题,结合计算机仿真,对胸部气囊进行了优化改进,并通过零部件试验和台车试验进行验证．试验结果表明,优化后的胸部气囊有效降低了假人胸部的伤害值,提高了侧面碰撞试验中假人胸部的得分．     

某概念车碰撞安全性分析及改进

在非线性有限元理论的基础上,应用Catia软件建立整车有限元模型,进行汽车正面碰撞仿真分析。通过对前纵梁的改进,B柱速度、加速度时间历程等结果显示改进措施有效,汽车的安全性能得到了改进。     

高强钢车门侧面碰撞的数值模拟

文章基于FMVSS214法规采用CREO软件建立高强钢车门的几何模型,并利用HyperMesh有限元软件完成前处理,最后利用LS-DYNA求解器完成碰撞过程的数值模拟,获取高强度钢车门的侧面碰撞工况模拟数据,研究车门侧面碰撞的变形原理及其吸能效应。研究表明：高强钢车门碰撞过程是刚性柱的动能转化为车门内能的能量守恒过程,车门外板、防撞梁、车门内板对于侧面碰撞能量的吸收能力依次降低,车门变形速率随着碰撞过程呈先增后减趋势。仿真分析得到的车门变形结果与基于FMVSS214法规的碰撞试验结果吻合度较好,说明本文建立的碰撞模型能够较好地模拟实际碰撞工况,可以为汽车侧面碰撞试验提供借鉴。     

大客车侧翻耐撞性的结构设计方法

为了提高仿真结果的准确性,降低产品研发成本和缩短设计周期,提出动态仿真技术与试验相结合的大客车侧翻耐撞性结构设计方法.以某型大客车为例,建立原始车型的侧翻碰撞有限元模型,按照欧盟ECE R66法规对该车进行动态仿真分析;对原有车型进行侧翻试验,根据试验结果对侧翻碰撞仿真模型进行对标.仿真与试验结果表明：在侧翻碰撞过程中,车体变形过大,侵入了乘客生存空间,车身局部结构出现凹陷现象.对车身侧墙和车顶等部位作了多次结构改进,通过仿真分析来确定改进结构的侧翻耐撞性能,改进车顺利通过了ECE R66侧翻试验认证.     

轿车与公路护栏碰撞的有限元仿真

实车与足尺护栏碰撞试验是研究公路护栏安全性最直观和有效的方法,但存在成本高、周期长、重复性差以及检测数据量有限等不足.对轿车与护栏碰撞系统进行有限元建模和仿真,并通过试验验证,主要特征参数具有很高的一致性.根据仿真的结果,能更深层次地分析影响系统安全性的因素,为高速公路护栏的设计、施工、设置以及轿车防撞性能的改进提供有效依据.     

汽车侧碰传感器安装点频响分析与试验

本文针对某轿车的侧面安全气囊有时产生误爆的现象,对其侧面碰撞传感器安装点附近的钢板结构进行了有限元分析,分别应用理论分析和试验得到了安装点的振动加速度频响曲线。经与侧碰传感器安装点动态特性的要求曲线对比,发现其安装点的频率响应在300~500 Hz区间的横向频响幅值超标。于是对侧碰传感器的安装位置进行了改进,提高了安装点钢板结构的刚度。再次对其进行频响分析和试验,其频响特性满足了要求。经道路试验,消除了侧面气囊误爆现象。本文对于研究和设计汽车安全气囊及其控制技术具有一定参考意义。     

轿车-行人交通事故中下肢损伤重建分析

行人下肢的损伤重建分析在交通事故成因鉴定中起重要作用。为进一步明确轿车-行人交通事故中下肢损伤的成因机制及动力学响应,利用THUMS4.0人体有限元模型对轿车-行人碰撞中的下肢损伤进行重建。首先选取一例行人损伤的轿车-行人碰撞真实案例,并通过EDR技术得到轿车事发时的碰撞速度为40 km/h。再将该碰撞速度作为轿车-行人碰撞仿真的输入参数,采用THUMS4.0人体有限元模型对行人下肢损伤进行重建。仿真结果显示:行人右下肢的胫骨及腓骨的von Mises等效应力分别为198、243 MPa。尸检报告及CT影像片提示:行人与轿车发生碰撞后右下肢胫、腓骨骨折。有限元模拟仿真中行人下肢的动力学响应与行人下肢的实际损伤较为吻合。该方法有利于研究分析行人下肢损伤的成因机制,同时对交通事故司法鉴定有着重要的指导意义。     

汽车车身结构碰撞性能的计算机模拟、评价与改进

汽车车身结构的碰撞性能直接关系到汽车的被动安全性指标。本文从轿车在改型设计中提出的具体要求出发,建立了国内第一个用于碰撞分析的整车车身结构的有限元模型,同时按照车身碰撞性能的评价目标,利用计算机模拟技术对车身局部结构进行了优化和改进。模拟结果与实车碰撞实验结果的对比表明,计算方法和模拟过程正确,提出的建模方案和局部改进方案可以提高汽车产品的被动安全性设计水平。     

矩形柱体气动性能的流场机理研究

矩形截面结构在土木工程中有广泛的应用,其气动性能的流场机理有待进一步澄清.采用k-ω SST湍流模型,对宽厚比B/D=1～4的矩形柱绕流进行了数值模拟研究,得到了矩形柱气动性能随宽厚比的变化情况,给出了不同宽厚比矩形柱的流场结构,探究了流场结构、表面风压和气动力之间的内在关系.研究表明:宽厚比B/D=1和2矩形柱的分离剪切层不会发生再附现象,但在B/D=2矩形柱的近尾流中会形成独特的二次涡,二次涡的出现会延缓旋涡脱落速度,造成Strouhal数降低;B/D=3和4矩形柱的分离剪切层会发生再附,在侧面形成分离泡,并导致尾流宽度变窄和平均阻力系数下降,在矩形柱侧面后角附近会出现负压逐渐减弱的压力恢复区.     

汽车车身结构碰撞性能的计算机模拟,评价与改进

汽车车身结构的碰撞性能直接关系到汽车的被动安全性指标。本文从轿车改型设计中提出的具体要求出发，建立了国内第一个用于碰撞分析的整车车身结构的有限元模型，同时按照车身碰撞性能的评价目标，得用计算机模拟技术对车身局部结构进行了优化和改进。     

电池包侧面碰撞仿真响应特性和安全性分析

为了探究电池包箱体及其内部结构的安全性问题,结合企业某款纯电动汽车的电池包几何模型,采用均质化的建模方法建立包含电池箱体、电池模组、模组固定支架、连接螺钉、电芯连接铜片及其他结构件的精细化电池包有限元模型,并考虑电池包的实际安装位置,进行整车侧面碰撞仿真分析。从车体结构、电池箱体、电池包内部模组等多个层面综合评价电池包碰撞安全性,结果表明,在侧面碰撞过程中电池包没有短路风险,满足法规中对碰撞后电池包安全性的相关要求。     

两车正面碰撞事故的有限元法仿真研究

为了解决传统交通仿真无法精确反映交通事故过程中汽车材料大变形、非线性特征的问题,利用有限元分析软件ANSYS/LS DYNA,对道路交通事故中两车正面碰撞的情况进行了有限元仿真研究.通过调查,选用捷达牌轿车与松花江面包车作为正面碰撞的典型车型,基于大型有限元软件ANSYS平台,建立简化的两车模型.针对发生在黑龙江省某公路上一起捷达轿车与松花江面包车正面碰撞的交通事故进行了有限元仿真,得到了碰撞后的能量-时间曲线、速度-时间曲线和变形仿真图,仿真结果与实际情况基本符合.分析结果表明利用有限元方法进行交通事故仿真具有可行性,并为交通事故仿真中的变形仿真做了补充.     

爆炸冲击载荷下车身结构变形特性及安全防护研究

基于爆炸冲击波毁伤原理,采用CONWEP法,在Hyper Mesh软件中建立了车辆侧面爆炸冲击的有限元模型,对车身总体及保证乘员安全的关键零部件进行仿真分析。结果显示车身变形较大,吸能效率较低,存在结构型式和强度分布不合理等问题。针对发现问题分别从车身封闭性结构、车身强度布置和吸能结构等方面提出了改进方案并重复仿真。综合变形与吸能来看,各关键部件的侵入量均减小了23.84%以上,各关键部件吸能效率也提高了4.10%以上,改进结果表明车身防护能力与冲击吸能效果得到提升。