基于精细化多刚体模型的微型汽车耐撞性研究

针对有限元模型仿真结果精确但计算时间长和多刚体模型计算时间短但仿真结果不够精确的问题,提出了整车精细化多刚体模型,通过平台翻滚试验验证了精细化多刚体模型的可靠性。通过分析车辆顶部关键结构的侵入量、应力分布、碰撞过程中力的传递路径和各结构比吸能,确定了翻滚工况下车辆的关键结构为A柱与前挡横梁。通过建立目标车型整车精细化多刚体模型,提出了基于车辆A柱与前挡横梁的翻滚耐撞性优化方案,优化结果表明：A柱与前挡横梁总质量减小了6.8%,前挡横梁折弯量减小了17.1%,比吸能增加了15.5%,整车生存空间侵入量减小了17.7%。     

微型客车车身参数对翻滚性能的影响研究

车身参数对车辆翻滚安全性能的影响很大。为给车辆概念设计阶段提供有效意见,研究了车辆的质心高度、车身高度、车辆轮距这三项车身参数对微型客车翻滚性能的影响。基于FMVSS208平台翻滚试验标准,利用多刚体仿真软件MADYMO建立了微型客车多刚体动力学模型,并验证了仿真模型的可靠性。采用单因素试验设计方法分别研究各车身参数对翻滚中车辆运动参数的影响规律。得出车辆质心高度与翻滚性能呈负相关;随着车身高度的增加,翻滚性能呈先变差后变好的趋势;车辆轮距与翻滚性能呈正相关的结论。     

门槛梁抗弯性能影响因素研究

以某微型车门槛梁为研究对象,分析在侧面碰撞过程中的变形模式,确定薄弱截面。为便于对抗弯性能影响因素研究,将其等效简化为单帽梁。设计三点弯曲准静态试验,采用单一变量的方法,分析单帽梁的厚度、截面长宽比和材料对抗弯性能的影响规律。结果表明:薄壁梁内板厚度对抵抗弯曲所起的作用较小,薄壁梁的抗弯性能主要由外板厚度来体现,厚度越大,薄壁梁的抗弯性能越好。截面长宽比越小,所用材料的屈服强度越高,薄壁梁的抗弯性能越好。对后期门槛梁结构设计提供参考。     

微车上部结构强度仿真效率提升设计与验证

建立某微型车有限元整车模型,根据GB/T 17578上部结构强度(侧翻)法规及试验方法,进行整车上部结构强度仿真计算。由于整车系统涉及多种接触,网格数量级数较大;同时整个侧翻过程属于准静态翻滚过程,倾翻角速度较小,整个过程持续时间几秒到几十秒,仿真计算效率偏低。基于上述,须对微车侧翻仿真计算效率进行提升,采用能量守恒法、多刚体法、变形体转刚体材料三种效率提升方案设计。通过仿真实验计算与实验结果对比表明,三种效率提升方案在一定误差范围内,分别提升仿真计算效率58%、61%、34%。