基于LS-DYNA的薄壁梁仿真优化

基于LS-DYNA软件,分析了汽车薄壁梁建模过程中的关键影响因素,包括网格密度、时间步长、焊点布置和摩擦因数.建立了前纵梁的有限元模型并进行了汽车正面碰撞的仿真.通过采用增大壁厚和添加内部加强件,优化了纵梁的吸能能力.     

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。     

兼顾轻量化与吸能性的汽车前纵梁拼焊板设计与参数优化

为减轻车身质量,减少冲压模具数量和降低制造成本,采用拼焊板对某小车的主要吸能部件前纵梁进行了改进设计,并对各块差厚钢板的材料等级及厚度进行了正交试验优化.为保证整车正面碰撞中前纵梁的吸能性,将该梁在整车有限元模型中进行替换,并按照法规及C-NCAP要求进行了正面碰撞分析.结果表明:替换后其碰撞吸能量上升2%左右,B柱的一侧加速度峰值平均下降3%以上,但该零件的质量却降低了6%左右.     

搅拌摩擦点焊接头拉伸-剪切行为的等效建模

针对车身焊点最主要的拉伸-剪切载荷的仿真,提出了内聚力焊点模型(CZWM)的等效建模方法。通过单焊点接头的剪切和多角度拉伸对焊点的初始损伤和断裂能进行测定,建立接头的等效模型。该模型与单焊点接头的拉伸-剪切过程相吻合。同时,通过3种双焊点接头对CZWM的有效性进行了验证。结果表明:CZWM在拉伸-剪切失效载荷(TSFL)和失效位移(FD)的最大偏差分别为9.3%和7.1%;双焊点接头的焊点分布与外载荷方向平行时接头承载最强,垂直时承载最差,斜交居中。该模型为车身FSSW焊点力学行为的数值模拟提供了一种选择。     

兼顾轻量化与吸能性的汽车前纵梁拼焊板设计与参数优化

为减轻车身质量，减少冲压模具数量和降低制造成本，采用拼焊板对某小车的主要吸能部件前纵梁进行了改进设计，并对各块差厚钢板的材料等级及厚度进行了正交试验优化．为保证整车正面碰撞中前纵梁的吸能性，将该梁在整车有限元模型中进行替换，并按照法规及C-NCAP要求进行了正面碰撞分析．结果表明：替换后其碰撞吸能量上升2％左右，B柱的一侧加速度峰值平均下降3％以上，但该零件的质量却降低了6％左右．     

基于陆风某SUV车型50 km/h 100℅正面碰撞仿真分析及验证

以陆风某SUV车型为对象,在设计开发阶段,建立了整车碰撞有限元模型,按照GB 11551—2003的要求进行了整车50 km/h 100℅正面碰撞仿真,对整车左右B柱下减速度曲线、前部变形、前纵梁变形以及前地板变形进行了分析,并将仿真结果与实车碰撞试验测试结果进行对比,两者吻合度较好,验证了该整车碰撞有限元模型的有效性。     

薄壁直梁撞击时的变形及吸能特性

针对汽车碰撞中乘员的安全性,对碰撞的主要吸能件———汽车前纵梁的变形方式和特点进行了研究。以小红旗轿车纵梁前部的薄壁直梁为例,进行了建模和仿真,并与采用改进措施后的结果进行了对比。结果表明:模拟结果与实验结果相符,从而可以用来指导汽车的抗撞安全性优化设计。     

汽车侧面碰撞乘员骨盆生物力学模型建立及分析

为了研究碰撞过程中骨盆的生物力学响应和损伤机理,构建了一个基于50百分位中国男性CT影像的骨盆三维有限元模型。模型采用Guillemot实验和Salzar实验进行仿生可靠性验证,并比较了皮质骨分别采用六面体单元和壳单元模拟时模型的准确性。结果表明:两者均能有效地预测骨盆的碰撞响应和损伤,但皮质骨采用六面体单元模拟时,与试验结果具有更好的一致性。此外,通过与同等条件下女性骨盆碰撞仿真及试验结果的对比分析,发现男女骨盆由于几何形状以及外部尺寸差异,导致两者在碰撞条件下抵抗变形的能力不同。     

基于焊点参数识别的白车身动态特性

推导了焊点质量、刚度矩阵修改与白车身结构动态特性之间的关系,以试验频率与振型为目标,对白车身类板壳点焊结构焊点参数进行识别,提出了利用参数识别的弹塑性梁单元方法对点焊结构进行模拟。与弹塑性梁单元焊点建模方法在动态特性分析方面进行了对比,并应用于实车白车身动态特性仿真进一步验证仿真精度。结果表明,参数识别的弹塑性梁单元焊点建模方法提高了板壳类结构动态特性分析的仿真精度,为点焊的数值模拟仿真提供了一种研究方法。     

不同单元形式对多点模具柔性拉伸成形质量的影响

为了提高成形质量,研究了不同单元形式的多点模具柔性拉伸成形。对固定单元和摆头单元多点模具柔性拉伸成形进行了数值模拟,结果表明:摆头单元比固定单元多点模具柔性拉伸成形件表面更光滑,应变分布更均匀,成形精度更高,成形效果更好。对球面件进行了固定单元和摆头单元多点模具柔性拉伸成形试验,验证了其可行性和数值模拟结果的可靠性。     

20钢管道对接埋弧自动焊接温度场模拟

管道焊接过程中,温度场的分布对焊接的质量有重要影响.本文采用有限元法,建立了20钢管道对接焊接接头有限元计算模型,通过设置一定的焊接电压、焊接速度以及热源有效利用率,对在不同焊接电流输入条件下的三维瞬态温度场进行了模拟.计算得到了焊接熔池不同位置的热循环曲线,同时还得到了热影响区的热循环曲线.通过改变焊接电流调试能量输入,最终获得最佳焊接电流选取范围为720~800A,对焊接工艺参数的选取起到导向作用.     

焊接接头力学不均匀体断裂力学参量的数值分析

应用ＭＡＲＣ有限元分析软件对平板拉伸和三点弯曲试样焊接接头力学不均匀体的断裂参量──Ｊ积分进行了数值分析．考察了焊接接头不均匀裂纹体Ｊ积分的守恒性,以及不同裂纹长度、强度匹配和焊缝宽度在加载过程中对Ｊ积分及塑性区发展规律的影响．结果表明：焊接接头Ｊ积分具有守恒性,裂纹越浅,加载时塑性区越大,断裂韧性值越高．高匹配焊缝中的裂纹更容易进入浅裂纹状态,从而使高匹配焊缝具有较好的抗断性能．焊接接头强度匹配因子Ｍ对Ｊ积分值有很大的影响．焊缝宽度对Ｊ积分值也有影响．     

锚固岩体复合材料力学性质的数值模拟研究

将岩体锚-杆支护系统看作一种由岩体（基体）法和观点建立锚杆、锚杆（增强材料）和砂浆（粘结材料）组成的复合材料，利用复合材料力学的方加固岩体的细观力学等效模型，建立岩体-锚杆支护系统复合材料的宏观力学性质与其组分材料性能及细观结构之间的定量关系，从整体上评价该支护系统的增强效果。同时。在ANSYS分析软件的基础上利用APDL进行二次计算程序开发，选取岩体-锚杆复合材料代表单元体，通过对单元体进行单轴和三轴数值模拟试验，得到锚固岩体复合材料的等效应力-应变关系，并研究了其等效强度性质。     

SS400钢焊接温度场数值模拟与试验验证

为得到SS400超细晶钢焊接温度场分布规律,用ANSYS软件,对SS400钢焊接温度场进行模拟计算,利用体生热率及生死单元技术来实现热源移动和焊缝的生成,得到一定焊接工艺下的焊接温度场分布规律。为验证模拟计算结果的准确性,进行了8 mm厚SS400钢平板对接焊试验,对焊接温度场进行了测定。对比结果发现,模拟计算的温度场与试验温度场变化规律基本相同。用ANSYS分析焊缝及热影响区的热循环曲线是可行的。     

连续辊弯成形过程模拟研究

以现场典型产品为研究对象,模拟板带连续冷弯成形过程,基于有限元分析软件,开发冷弯成形过程仿真软件。ANSYS-LSDYNA显式动力学非线性模拟结果表明,冷弯成形过程第一部分型钢等效应力模拟平均值与实验值吻合,弯角变形区塑性等效应变随道次变化情况模拟结果表明,中间道次变形分配欠均匀,辊花工艺尚需优化。     

对LS-DYNA中混凝土HJC模型的探讨

有限元动力分析软件LS-DYNA中的HJC混凝土模型（Holmquist-Johnson-Cook）,充分考虑了混凝土的应变效应、材料损伤,以及静水压力对屈服应力的影响.所以,近些年来在模拟冲击荷载和侵彻等方面得到了广泛应用;但对其在爆炸荷载作用下结构动力分析的能力却研究不足.本文介绍了HJC混凝土材料模型的基本原理及建立模型模拟真实实验,并将软件计算结果与实验数据进行了对比.结果表明,HJC混凝土模型能很好地模拟钢筋混凝土构件在爆炸荷载作用下的动力响应.     

高强埋弧焊接圆钢管多层多道焊接数值模拟

为研究高强埋弧焊接圆钢管纵向残余应力分布规律及影响因素,考虑了高强钢材非线性物理材料属性和焊接过程中的相变潜热,以均匀热源模型模拟第一道次熔化极气体保护焊(GMAW)热源,以双椭球热源模型模拟第二、三道次埋弧焊(SAW)热源,通过单元生死功能模拟焊缝生长过程,并在焊接荷载步间不断修正钢管与空气热传递的表面积,对3道次焊...     

Numerical Simulation of Multi-repaired Weld Residual Stress

In order to understand the change regulation of resichual stress during muhi-repaired uelding to provide theoretical guidance for correct repaired welding procedure and improvement of joint properties.and to simulate the magnitude and distribution of residual stress using the finite element method (FEM).A model of temperature field of weld repaired using FEM,which was simplified,was established.the weld stress consists of ther mal stress and orgaization stress.models of the thermal stress and organization stress were described ANSYS, a software of finite element,was applied to calculate the stress,BHW35 steel was taken as an example,the simulated and experimental results for the 1 st ,3rd and 5th weldrepaired were analyzed,the simulated results are in good agreement with experimental results it can be concluded that the residual stress,in the weld center changes little,and the high residual stress exists in HAZ and in the same place the more repaired weld.the higher residual tress and the area of residual stress becomes wider.     

0Cr18Ni9不锈钢焊接温度场的数值仿真

基于有限元软件SYSWELD对不锈钢0Cr18Ni9平板TIG焊的温度场进行三维动态模拟,得出了瞬态温度场分布图和特征点的热循环曲线,同时也得出了焊缝上任一点的温度变化与相变的关系.与文献资料比较表明,所建立的数值模拟仿真模型可以较好的模拟焊接温度场,为研究焊接过程中的应力应变和减少焊接应力与变形提供了参考依据.     

高频直缝焊管焊接残余应力的三维有限元模拟研究

基于高频直缝焊管焊接热源的计算结果,综合考虑材料的物理属性随温度的高度非线性变化,以及高频加热的焊缝热影响区特有的温度分布规律,利用ANSYS有限元软件建立了高频直缝焊管焊接残余应力的三维有限元模型。获得了高频焊管温度场和残余应力场的分布规律,并对结果进行了分析。通过后处理模块,给出了焊缝部位残余应力的分布趋势,并分析了高频感应焊接残余应力的主要形成原因。发现焊缝附近的轴向残余应力较大,其中有些数值接近材料的屈服强度,而周向残余应力仅为材料屈服应力的1/3左右,径向残余应力数值较小,工程上可以忽略。