侧面碰撞分析报最新.docx
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侧面碰撞分析报 目录 1 分析目的和意义 (1) 2 使用软件说明 (1) 3 整车参数 (1) 3.1 整车参数 (1) 3.2 整车及各总成有限元模型 (1) 3.3 边界条件定义 (4) 4 碰撞模拟结果分析 (5) 4.1 碰撞模拟总体变形结果 (5) 4.2 碰撞模拟能量变化情况 (7) 4.3 车门变形 (8) 4.4 地板、地板横梁以及门槛梁变形 (13) 5 总结 (13) 1 分析目的和意义 为了在汽车的设计阶段使被设计车辆更好的满足耐撞性的要求，采用动态大变形非线形有限元模拟技术，进行了CP08车型车侧面碰撞仿真分析，主要是根据《乘用车侧面碰撞的乘员保护》(GB20221-2022)进行的仿真模拟GB20221的全部技术内容为强制性要求，适用于M1类车辆(M1类车辆为包括驾驶员座位在内，座位数不超过9座的载客车辆)汽车车体结构变形特性是影响汽车安全性能的关键因素，本文通过对CP08车型模拟结果进行分析，为整车的耐碰撞性提供参考 2 使用软件说明 在本次模拟中，主要使用了Hypermesh前处理软件和Ls-Dyna求解器，Hypermesh是世界领先的、功能强大的CAE应用软件包，由美国Altair公司开发，目前在世界上的应用非常广泛。
Ls-Dyna是一个以显式为主，隐式为辅的通用非线性动力分析有限元程序，可以求解各种二维、三维非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成型等非线性问题 3 整车参数 3.1 整车参数 整车碰撞仿真模拟，必须真实的模拟实车碰撞时的状态，要模拟实车各总成之间的连接，按照其实际材料特性，密度、质量等参数进行设置 根据项目组提供的整车零部件明细表及质量、材料特性，材料主要由DC01, DC03, DC04, DC05, DC06, B400/780, B250, B340/590DP, HC400, B210P1, B280DP, HC450/980, B280VK等组成 3.2 整车及各总成有限元模型 该整车有限元模型共有单元1180057个，其中四边形单元1112412个，三角形单元53611个，一般来说三角形单元数量超过5%会影响分析的精度，本模型中三角形数量为4.6％；其中最小网格单元长度取为较小的3mm,可以满足较高的精度要求汽车碰撞区域金属部件全部保留，保证了碰撞中汽车部件变形的真实性，为真实模拟侧碰效果，在整车模型中加了前后座椅模型，图1至图8为整车及各总成有限元模型。
图1 有限元整车模型 图2侧围有限元模型 图3地板有限元模型 图4前后座椅有限元模型 图5前围有限元模型 图6底盘有限元模型 图7侧面有限元模型 图8 底面有限元模型 3.3 边界条件定义 GB20221-2022侧面碰撞法规规定，移动变形壁障以49-51km/h的速度与车辆侧面垂直相撞在本次模拟中，移动壁障速度设为50km/h，同时对模型施加向下的重力加速度g=9.82 m，具体模型如图9所示 /s 图9 侧面碰撞模型 4 碰撞模拟结果分析 4.1 碰撞模拟总体变形结果 碰撞模拟过程中各个时段的变形情况可以反映出整车在碰撞过程中的变形情况，0ms 、20ms 、40ms 、60ms 、70ms 整车碰撞变形如图14至图18所示： 2 /8.9s m 速度50km/h 台车 图14 0ms整车碰撞变形情况 图15 20ms整车碰撞变形情况 图16 40ms整车碰撞变形情况 图17 60ms整车碰撞变形情况 图18 70ms整车碰撞变形情况 4.2 碰撞模拟能量变化情况 碰撞过程中总体能量的变化情况是评价建模是否正确的重要指标。
图19为整车能量的变化曲线，能量曲线表征碰撞过程中动能向内能转化的过程，总能量基本保持不变，车的内能与动能曲线相互转化，从图中可看出，本次碰撞能量守恒 能量变化过程中还有一个重要的评价指标是沙漏能和总能量的比值，沙漏能的产生主要是由于计算过程中，单元的积分形式而引起的，这个比值在1％以内因此此次建模是正确可信的 图19 各主要能量变化的时间历程曲线 4.3 车门变形 在侧碰中，车门防撞梁不能出现弯折变形，在与假人接触的区域不能出现严重的变形. 图20所示为侧碰中车门变形最大时的位移图车门变形最大值为121.5mm，在可能与假人接触区域变形在60mm左右，最大不超过90mm 图20 车门变形 图21为前后车门防撞梁最终变形图从图中看出，前门防撞梁稍有弯曲，没有出现弯折变形，后门防撞梁基本无变形变形最大为121.5mm 与人接触区域变形最大不超过90mm 图 21 车门防撞梁变形 图22为左侧前后车门加速度计安置点分布图图中红色小点，编号为R1-R14为加速度计安置点。
图22 车门加速度计安置位置分布 测量点 最大侵入速度(m/s) R1 8.16 R2 8.02 R3 7.65 R4 7.68 R5 7.85 R6 7.45 R7 7.20 R8 7.02 R1 R2 R3 R5 R4 R7 R8 R9 R11 R10 R12 R13 R15 R14 R6 R16 R17 。
