含乘员约束系统的轿车正面碰撞计算机模拟计算

以某车型轿车为对象建立了整车有限元模型,在此基础上集成了包括假人和安全带的乘员约束系统有限元模型.按国家标准<正面碰撞乘员保护的设计规则>规定的试验条件,对整个集成系统进行了正面碰撞的数值模拟和分析,求解出了整车的位移、速度、加速度、能量及人体模型的伤害值,实现了对该车正面碰撞过程及碰撞性能的较全面且较可靠的评价.     

含人体模型的轿车正面碰撞计算机仿真分析

以某车型轿车为对象建立了整车有限元模型,然后在此基础上集成了包括假人,安全带的乘员约束系统的有限元模型.按国家标准正面碰撞乘员保护的设计规则规定的试验条件,对整个集成系统进行了正面碰撞的数值模拟和分析,求解出了整车的位移、速度、加速度、能量及人体模型的伤害值,实现了对该车正面碰撞过程及碰撞性能的较全面且较可靠的评价.     

基于正面碰撞的商用车吸能结构改进

对于商用车整车正面碰撞安全性,国标主要考察两个部分:整车结构耐撞性与对应乘员保护,分别影响车身结构设计与约束系统开发,两方面需相互协作方可保证整车符合法规要求。建立了汽车正面碰撞有限元模型,并对其进行验证。在建立的模型的基础上,使用HyperMesh和LS-DYNA软件进行联合正面碰撞仿真分析,综合评价了整车碰撞性能。针对正碰过程中出现的整车加速度偏高的问题,选取汽车前部的保险杠系统和前纵梁部件为分析对象,进行了相应的结构改进。结果表明:改进后的结构在保证了驾驶舱完整性的同时大大改善了整车加速度曲线,为后期约束系统的开发奠定了良好基础。     

客车与三波护栏碰撞的安全性分析

通过Hypermesh和Ls-Dyna等软件,建立汽车碰撞护栏的有限元模型。参照相关的法规,对汽车速度为80 km/h、碰撞角为20o的条件下汽车碰撞护栏过程进行安全性分析。乘员风险性主要依据碰撞过程中车辆在特定时间长度内的平均加速度及车辆的速度改变量的大小来衡量。根据仿真出的汽车质心处的加速度曲线及速度曲线对碰撞安全性进行分析,并提出改进方案。     

跨坐式单轨车辆车体正面碰撞仿真分析

在碰撞仿真理论的指导下,以跨座式单轨车辆为研究对象,对跨座式单轨车辆车体结构进行了CAD建模,并建立了整车碰撞有限元模型。在碰撞模型基础上,模拟了跨座式单轨车辆车体与刚性墙正面碰撞过程,在车体碰撞过程中,得出了碰撞过程中车体的变形位移时间历程曲线,速度时间历程曲线和碰撞能量变化曲线。根据仿真结果,对单轨车体内乘员生存空间进行了分析,对车体的刚度和吸能能力及结构耐撞性进行了评价.从车体骨架变形可看出,跨座式单轨车辆车体的耐撞性能不太理想,车体前端发生了较大变形,危机到驾驶员的生存空间。     

某车型基于钻卡工况的结构改进

文中以某车型钻卡工况为例，采用LS-DYNA有限元模型对标定矩阵中所有的碰撞工况进行了CAE分析，并将分析得到的车身加速度曲线作为ACU标定的输入参数开展ACU的标定。针对钻卡工况卡车安装和未安装后端防护装置两种情况，分别研究该车型的碰撞安全性能。结果表明：在卡车安装有标准的后端防护装置的情况下，钻卡后该车型乘员舱完整，ACU能够正常点爆；在卡车未安装后端防护装置的情况下，则钻卡后该车型无法保护乘员舱完整性，A柱上边梁断裂风险较大，同时ACU也无法正常点爆；通过加强A柱上边梁强度，在卡车未配置后端防护装置的情况下，保证了该车型乘员舱的完整性，同时ACU也能正常点爆。     

发动机连接螺栓的裂纹故障测试与仿真分析

针对某特种车辆发动机连接螺栓出现裂纹的原因分析问题,通过车辆发动机试车获得了工作状态下该连接螺栓的轴向应变和两端振动加速度数据。建立了该连接螺栓的有限元模型并通过模态试验进行了模型修正。将应变和振动加速度转变为力和位移载荷施加到有限元模型中,求解该连接螺栓的瞬态响应并对计算结果进行了分析。最终通过计算的应力和位移结果以及断口形貌观察分析得到了连接螺栓出现裂纹的原因。该思路和方法可以应用到类似的故障分析中。     

基于Radioss的整车64km/h正面偏置碰撞性能优化

所述车型64 km/h正面40%偏置碰撞性能优化是基于Altair公司的Radioss求解器,通过建立包含假人和约束系统的有限元整车碰撞模型不断计算和优化来达成。假人伤害值优化从单纯的滑台模拟的基础上引入了实时的加速度、前围板侵入、踏板侵入等边界条件。约束系统与整车结构耐撞性得以同步进行分析和优化。分析结果表明:经过多方向优化,达到了整车碰撞性能开发在详细设计阶段预定的目标。     

某车型侧面柱碰工况安全性能分析及优化

针对某车型在Euro-NCAP侧面柱碰工况中车身结构强度不足、侧面入侵过大以及乘员伤害较大等问题进行分析。在LS-DYNA环境中建立该车型整车结构侧面柱碰仿真模型和驾驶员位约束系统仿真模型,通过完善传力路径、提升侧围以及前地板相关区域结构强度等优化方案,减小了该车型在侧面柱碰工况中的结构变形以及侧面入侵程度,最终实现乘员伤害的改善。     

不同重叠率下两车正面碰撞兼容性研究

本文以小型轿车与中型轿车、MPV、SUV、皮卡四种不同车型在不同重叠率下的正面碰撞有限元仿真为基础,选取小型轿车的前围板及A柱侵入量和乘员舱加速度作为衡量兼容性的参数,对不同车型与小型轿车在不同碰撞重叠率下的正面碰撞兼容性进行了研究,探究不同碰撞重叠率下影响正面碰撞兼容性的关键因素,为整车设计提供理论依据。     

增程式纯电动汽车后碰撞安全性仿真和试验研究

通过有限元软件分析国内某款增程式纯电动汽车的后碰撞安全性,利用得到的分析结果来指导和优化整车后碰撞安全性的设计。针对该款增程式纯电动汽车的结构特点,建立车辆后碰撞有限元分析仿真模型,进行了有限元理论分析计算,得到了车辆安全性能优化方案;对比增程式纯电动车型和原型车的弯曲模态、扭转模态和扭转刚度,对现有车型的车身结构方案和整车后碰撞安全性进行优化和改进设计。经实车后碰撞试验验证,改进后的设计安全结构方案完全可以满足设计要求。     

基于梯度的等效静载荷法的汽车正面碰撞关键结构优化设计

针对在已有车型的继承式开发中,由于结构尺寸、总布置等因素限制,无法快速准确地进行结构非线性优化设计的问题,提出了一种基于梯度的等效静载荷法与G1-G2设计规则以及载荷传递路径相结合的正面碰撞关键结构优化设计流程：收集对标车型数据,根据G1-G2设计规则,确定满足乘员损伤的最优目标加速度等效双阶梯形波;建立载荷数据库,得到一类车型的碰撞载荷路径百分比分布图;提取基础车型正面碰撞关键部件,以目标波形为指导对其进行必要的截面尺寸优化,并运用ESLMG对其进行厚度优化;将优化后的关键部件放入整车模型中,验证其加速度曲线是否达到目标值。结果表明,优化后的结构特性基本达到目标要求,整车碰撞性能得以改善。     

城市电动客车结构疲劳寿命仿真分析

采集了某城市电动客车在水泥混凝土路面下的垂向加速度信息,建立该车7自由度线性系统理论模型和以采集的悬架处加速度信号为输入的瞬态动力学有限元分析模型。计算获得整车的固有频率,动态应力和加速度时程曲线,通过对比由仿真和理论计算获得的整车固有频率,对比仿真和测试获得的车身某点加速度功率谱密度,验证了有限元模型的准确性。利用瞬态动力学的分析结果,采用msc.fatigue对客车骨架进行了疲劳寿命预测,指出结构的薄弱环节。最后建立一种简化模型,对比证明利用该模型快速的估算客车的疲劳寿命是有意义的。     

某长头车型校车侧翻安全性仿真分析及优化

根据GB 24407-2012《专用校车安全技术条件》,研究了某长头车型校车的侧翻被动安全性。采用HYPERMESH建立整车的侧翻有限元分析模型,并提交LS-DYNA进行计算。基于计算结果对上部结构进行分析优化,以保证乘员生存空间在侧翻过程中不受到侵害。     

基于MATLAB和遗传算法的车辆悬架参数模型优化研究

对车辆悬架系统进行了分析,建立了车辆悬架参数模型,给出了用于解决参数模型的动力学方程。采取遗传算法对车辆悬架参数进行了优化,得出优化后的相关参数尺寸,主要考虑车体垂直方向的加速度、轮胎垂直位移以及角加速度最小。将优化参数值输入到MATLAB Simulation仿真模块中进行仿真,得到了车辆行驶过程中的道路激励特性曲线。与优化前的仿真结果进行了对比,优化后的角加速度、垂直加速度及垂直位移明显降低,效果较好。     

正面碰撞乘员侧约束系统模型的建立与验证

利用世界上最先进的碰撞受害者模拟软件MADYMO建立正面碰撞模型(乘员侧).模型的响应与加速度滑台试验的结果基本一致,包括大腿力,腰带力,肩带力,颈部力(Fx,Fz),颈部弯矩(My),胸部位移,以及髋部,胸部,头部的加速度的响应.成功的为某款车型匹配了乘员侧气囊,大大的降低了假人身上的伤害值.     

正面碰撞车身加速度对乘员腿部损伤的影响

以某车型乘员侧大腿损伤为研究对象,运用该车型的LS-Dyna仿真模型,研究不同车身加速度波形下腿部损伤的差异。结果表明：通过提高一阶加速度和降低二阶加速度,能够明显改变骨盆前移量,降低大腿压缩力;车身加速度的变化直接影响着乘员的运动,从而影响着腿部的损伤。     

基于ADAMS仿真固晶机焊头机构的设计

焊头机构作为LED全自动固晶机运行的关键部件之一,其功能是实现在WAFER上吸取晶片,并传送至LED支架上,完成取放芯片的任务,使其满足高定位精度和重复精度的工艺要求。本文基于SolidWorks建立焊头的三维实体模型,结合介绍了ADAMS运动学仿真软件对摆臂的质量或重心进行结构调整处理,寻求减小瓷嘴在Z方向的振动位移的方法。试验结果表明,摆臂在改变质量和重心位置试验中,瓷嘴Z方向振动位移随质量和重心位置的减小而逐渐降低,且加速度曲线趋于光滑。其中在质量不变,重心距离花键轴中心变小时,瓷嘴在Z方向振动位移减小11%左右,曲线光滑,在进一步减小摆臂的质量的情况下,瓷嘴在Z方向振动位移又减小18.5%左右,曲线光滑,因此推测在改变摆臂质量和重心位置的情况下,可能减小瓷嘴在Z方向的振动位移。     

基于正面耐撞性仿真的轿车车身材料轻量化研究

以某轿车为研究对象,运用显式有限元理论,建立整车有限元模型,基于“汽车正面碰撞乘员保护设计规则(CMVDR294)”的耐撞安全性仿真,从满足整车正面耐撞安全性能的角度,分别采用高强钢和铝合金对车身主要覆盖件进行轻量化研究,使车身减质量分别达9.31 kg和53.10 kg,减质量效果达到11.30%和64.50%。对整车变形、整车与刚性墙的碰撞力、运动速度和加速度、主要零部件吸能等方面进行分析、评价,数值仿真验证了轻量化方案的可行性。     

基于正面碰撞仿真的轿车关重零件分析及改进

建立了某轿车整车及乘员和约束系统的有限元模型,进行100%正面碰撞的数值仿真,通过仿真与试验的加速度曲线对比,验证了有限元模型的有效性.针对车体耐撞性能的不足,通过正交试验构造零件厚度对车体吸能的线性响应面,得到对能量吸收影响显著的关重零件.对关重零件中的前纵梁和前悬挂推力杆采取局部加强和改变形状的改进措施,使传力路线连续.通过整车数值仿真对比,改进方案使关重零件吸能增加,假人头部伤害值降低,说明其车体耐撞性能得到了改善.