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.     

RBF近似模型在汽车碰撞变复杂度建模中的应用

针对汽车正面碰撞过程中考虑到车身后部部件结构几乎不发生明显变形的特点,采用最优拉丁超立方试验设计,利用较少的样本点数据在简化模型和高精度模型中建立一个差值补偿近似模型,在此模型和简化模型基础上构造新的样本点数据,利用RBF近似模型建立新的近似模型。利用该方法对以汽车前部7个主要吸能部件的板厚作为设计变量,以整车质量和整车碰撞加速度峰值aB作为优化目标函数的汽车100%正面碰撞的多目标优化问题进行仿真研究,结果表明该方法在保证模型精度的同时能够快速地得到优化值。     

铝合金抗凹支架行人保护性能研究

抗凹支架是发动机罩锁扣区域行人头部碰撞的重要吸能部件,对铝合金抗凹支架结构的行人保护性能进行了研究。建立有限元分析模型并对碰撞过程进行仿真模拟,结果表明抗凹支架区域头部伤害值较大,碰撞初始头部加速度偏低,后期头部触底。利用简化模型对头部受力进行分析,通过调整材料密度进行仿真,研究随动质量抵抗力对头部加速度的影响。结合分析提出有利于行人保护的连续式抗凹支架形式。     

某大客车正面碰撞仿真分析及结构优化设计

建立了某12 m客车的正面碰撞有限元模型,计算分析了大客车正面碰撞过程。针对客车前部结构的变形及驾驶员生存空间被侵入较严重的情况,对客车前部骨架结构进行优化并增加吸能装置。分析结果表明,优化方案有效减少了碰撞时客车前部结构的变形及驾驶员生存空间的侵入量,降低撞击加速度峰值,提高客车的碰撞安全性能。     

25%小偏置碰撞策略仿真及优化设计

运用RADIOSS商业软件对某SUV车型进行25%小重叠偏置碰撞对标分析,根据C-IASI(中国保险汽车安全指数)车辆安全性的要求,得到碰撞仿真车体结构的评级结果。碰撞力通过前轮罩外板加强板、A柱、门槛等传递,造成前舱、门环以及门槛变形较为严重,C-IASI评级得分为"Poor"等级。针对出现的问题,提出"掠过+吸能"的碰撞策略,通过改变前轮罩外板加强板特征、增加导向部件以及合理的布置传力路径等方式实现了车身结构优化结果等级从"Poor"到"Good"的提升,证明了该方案的有效性。     

成形过程材料特性变化对整车耐撞性的影响研究

为研究冲压成形中材料特性变化对整车耐撞性产生的影响,选取某款SUV车100％正面碰撞中的关键吸能部件,利用网格映射技术将成形仿真结果即塑性应变、厚度不均等作为碰撞仿真分析的初始条件,进行引入成形工艺因素的整车耐撞性分析,并与传统的碰撞仿真结果进行对比.研究表明:塑性硬化提高了结构的刚度,可能会导致结构变形模式发生改变;成形过程中材料特性的变化对结构的变形、吸能和加速度影响很大,在碰撞仿真中需要引入成形因素,以提高仿真的精度.     

汽车前纵梁正面碰撞仿真分析研究

对某车的前纵梁在100%正面碰撞中的变形吸能进行仿真分析,使用Hyper Mesh建立有限元模型,使用LS-DYNA得到计算结果,在Hyper View中对计算结果进行后处理得相关的响应,进而分析前纵梁在整车正面碰撞中的变形吸能过程。     

汽车前纵梁薄壁结构碰撞仿真及优化设计研究

针对前纵梁现有结构吸能特性的不足,对其结构进行了改进,使前纵梁在正面碰撞过程中吸收更多能量。根据前纵梁板厚、焊点的间距及焊点大小等设计参数,建立了前纵梁正面碰撞的有限元模型。采用HyperMesh和LS-DYNA软件,对前纵梁碰撞过程进行了模拟仿真。通过加诱导槽及加加强板的方式,对前纵梁结构进行了优化。研究结果表明,优化后的前纵梁单位质量吸收的能量提高了63.3%。通过该方法使前纵梁提高了吸能特性,降低了车辆碰撞对乘客造成的损害。     

平头汽车碰撞吸能器的结构设计与试验

为平头汽车设计的碰撞吸能装置由正面弧形缓冲板、纵向吸能器等部件组成，对核心部件纵向吸能器的两种结构设计方案进行了实物碰撞试验。通过分析碰撞试验取得的影像及加速度曲线等数据，掌握了纵向吸能器的有关技术参数。试验表明：由于特殊的结构设计，在发生碰撞时，内部填充阻尼材料的吸能器能够有效吸收碰撞能量、延长碰撞冲击时间。     

基于偏置碰撞工况汽车前纵梁结构优化设计

偏置碰撞工况发生时,前纵梁将出现折弯变形,严重影响其承载吸能作用的发挥.根据偏置碰撞的特点,搭建车辆正面40％可变形壁障碰撞仿真分析模型,选取三种不同的初速度50km/h、56km/h和60km/h进行分析,获取车身和前舱总成的变形过程;基于分析结果,对前纵梁弯曲变形的吸能过程和失效特点进行分析;采用引导槽和约束板相结合的结构形式对前纵梁进行优化设计,并对尺寸参数进行设计;基于碰撞模型,对优化前后的车辆安全性进行对比分析.结果可知:前纵梁弯曲失效中,向外胀形和向内径缩交替出现的变形形式可以提升承载能力;引导槽式结构和约束板结合的设计形式,可以提升前纵梁发生弯曲变形时的承载能力;引导板的布置间距应为外胀变形与径缩变形模式的波长之和;优化后,碰撞加速度、变形模式和各测点的侵入量均有明显的提升变化,各测点侵入量均较小,离合踏板侵入量在前纵梁改进后侵入量得到明显减小约为10％左右;纵梁前段优化结构的吸能特性己经充分发挥;分析结论为同类设计提供重要参考.     

多锥型铝合金发动机罩盖的结构设计

针对轻量化设计中铝制梁式发动机罩盖在发动机盖到发动机舱之间的硬点距离小于75mm时,不能满足碰撞时行人安全保护的问题,设计开发了多锥形结构的铝合金发动机罩盖。运用非线性有限元法,在ANSYS中分别建立了行人头块、发动机罩盖内板和外板的有限元模型。对多锥型铝制发动机盖的性能进行了人-车碰撞仿真分析,结果表明:新设计的多锥型铝制发动机盖可以在发动机罩盖到发动机舱之间的硬点距离不小于62mm的情况下,可以满足行人碰撞安全保护,提高了人-车正面碰撞时汽车的被动安全性。     

轻型货车正面碰撞吸能结构的设计与分析

轻型货车发生正面碰撞时,保险杠与车架是主要的变形吸能结构。为防止正面碰撞时保险杠失效导致车架过度变形,基于某轻型货车车架前端缓冲空间进行吸能结构设计,通过VPG和LS-DYNA软件的联合动态仿真,对比不同截面形状吸能结构的效率,得出高效的车架前端吸能结构。当某轻型货车发生正面碰撞时,吸能结构大量吸收冲击能量,缓解了传递给车架与车身的巨大加速度,起到了保护乘员和车辆本身的作用。     

复合填充芯材的优化设计及其应用研究

为进一步提高汽车发动机罩填充芯材的缓冲吸能性能,将轻质、缓冲性能佳的EPP泡沫填充到铝蜂窝芯材中,采用代理模型和多目标优化算法求解获得填充芯材的参数优化解,最终的优化参数为铝蜂窝胞元边长3mm、蜂窝壁厚0.06mm、EPP泡沫密度40kg/m3,并开展了低速冲击试验验证优化结果的可靠性。将优化后的填充芯材应用于汽车发动机罩中,研究其对汽车行人保护性能的影响及其轻量化效果,研究结果显示,新发动机罩的行人头部损伤值降低了(13.5～51.8)%,加速度峰值降低了(9.4～39.2)%,所有碰撞点均没有发生二次碰撞,并且在不降低发动机罩机械性能的前提下,新发动机罩比原发动机罩减轻了23.8%,表明芯材填充对提高汽车发动机罩的行人保护性能及轻量化效果明显。     

车架纵梁冲压工艺优化

正车架需要具有足够的强度和刚度,以承受汽车的载荷和从车轮、悬架传来的冲击。当汽车发生碰撞的时候,其能量主要由车架的变形来吸收。在车架前部的吸能结构中,纵梁是最重要的吸能元件,在车辆发生正面碰撞时,纵梁是继保险杠总成压溃失效后产生塑性变形以吸收碰撞动能的主要部件,是重要的安全部件。对于"几"字形截面纵梁冲压件来说,其腹面、翼面落差较大,强度高,材料厚,成形困难,易     

基于TRB结构的某SUV车保险杠耐撞性研究

以某款SUV车100%正面碰撞中的主要吸能部件保险杠为例,基于连续变截面薄板(TRB)技术,对保险杠结构进行设计优化,以期达到减少焊点、零件数量、生产工序,以及提高结构吸能能力的目的。研究结果表明:基于TRB技术设计的新型保险杠,刚度增加,在碰撞过程中吸收了更多的能量,降低了整车的变形和加速度峰值,整车的碰撞安全性能得到了改善。     

正面碰撞中乘员小腿伤害的优化分析

针对某车型正面碰撞滑车试验过程中假人小腿失分问题,基于多次滑车匹配试验数据进行了研究,分析了正面碰撞中假人小腿伤害机理和汽车实际碰撞中假人小腿伤害超标问题。根据试验数据建立了有限元分析模型并对基础滑车试验进行了仿真对标,验证了模型有效性。结合试验数据及仿真结果分析了假人小腿失分原因,并对歇脚板区域进行了结构优化以改进小腿得分,最后通过滑车试验验证了方案可行性。研究结果表明,依据滑车试验数据所建立有限元仿真分析模型可预测假人运动姿态及伤害值;通过优化脚部缓冲垫的结构与材料强度,提高缓冲垫的吸能效果来减小小腿伤害,可达到结构优化目的,从而为改进小腿得分、提高车辆碰撞星级提供了参考。     

基于正交试验不同截面汽车前纵梁特性分析

前纵梁是汽车发生正面碰撞时重要的能量吸收结构,对汽车碰撞安全和乘员保护具有重要作用.根据前纵梁结构特点,对其进行简化为薄壁梁结构,采用试验分析和模型仿真相结合的方法对矩形截面前纵梁的吸能特性进行对比分析;试验表明模型仿真结果的准确性.以仿真和试验分析结果的结论作为参考依据,选取影响前纵梁吸能特性的材料、厚度、截面形式、...     

不同构型吸能元件的轴向抗撞击性能分析

在传统薄壁方管的基础上,结合结构形态及其功能型要求,给出了多胞元吸能元件构型。利用三维有限元模型对重量相等的不同构型结构进行了碰撞数值分析。考察了结构材料的应变率效应对吸能元件的吸能能力的影响。通过比较撞击过程中吸能元件所吸收的能量、变形模式等发现:多胞元方管表现出良好的抗撞击性能。数值模拟结果为今后抗撞击结构部件的设计和改进提供了参考依据。     

某车型侧面碰撞B柱结构优化仿真研究

一般汽车的侧面结构较为薄弱,相比正面没有较大的吸能空间,所以汽车侧面碰撞带来的人员伤害风险较高,汽车侧面的安全性就显得尤为重要。要提高汽车侧面碰撞安全性,B柱的吸能和变形就显得尤为重要。基于LS＿DYNA分析方法,运用HyperWorks软件对某车型进行整车建模,搭配当下的主流热成型材料,对一体式、分体式和变厚度式3种B柱加强板设计进行50 km/h侧面碰撞的仿真和结果分析,变厚度式（variable-thickness rolled blanks,VRB）B柱加强板在变形和侵入量方面表现最高,安全性最高。     

基于低速正碰的吸能盒式防撞梁吸能特性研究

基于防撞梁系统的研究与发展现状,对某商用车型的防撞梁系统进行了概念设计,建立了有效的正面100%刚性壁障低速碰撞仿真模型。通过正交试验法,系统地研究了横梁截面、吸能盒截面、吸能盒内板厚度和吸能盒外板厚度对防撞梁系统吸能特性的影响,并利用极差法和综合平衡法选出了最大峰值碰撞力小、吸能盒压缩量小的吸能特性最优组合。最后探讨了溃缩槽间距对吸能盒式防撞梁吸能特性的影响。分析结果指出,最终组合方案满足碰撞力要求,并且吸能盒式防撞梁具有较好的吸能能力。