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1、第52卷第10期V01．52No．10農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING2014年10月0ctober2014doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2014．10．007材料模型對(duì)防撞梁正面碰撞仿真的影響張敬文1，一，范體強(qiáng)1,2，趙清江1，一，李陽(yáng)1,2(1．401122重慶市中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司；2．401122重慶市重慶市汽車輕量化工程技術(shù)研究中心)[摘要]隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，有限元模擬大量用于汽車整車及零部件的碰撞仿真中。材料模型的選擇是仿真分析中比較重要的環(huán)節(jié)
2、，它對(duì)仿真精度具有重要影響。通過(guò)對(duì)某車型防撞梁材料采用高速拉伸曲線、指數(shù)硬化、線陛硬化以及Johnsoncook四種材料模型進(jìn)行防撞梁正面碰撞仿真分析，得到了不同材料模型對(duì)仿真結(jié)果的影響，有助于防撞梁碰撞仿真分析和理論分析中材料模型的選擇。[關(guān)鍵詞]防撞梁；材料模型；正面碰撞；仿真分析；本構(gòu)方程[中圖分類號(hào)]U463．8[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A[文章編號(hào)]1673—3142(2014)10—0030—04TheInfluenceofMaterialModelonFrontalCrashSimulationofBumperBcamZhangJingwenl--．FanTiqia
3、n91--．ZhaoQin鰣ian91--，LiYan91，2(1．ChinaAutomotiveEngineeringResearchInstituteCo．，Ltd．Chongqing401122，China；2．ChongqingAutomotiveLightweightEngineeringResearchCenter，Chongqing401122，China)[Abstract]Withtherapiddevelopmentofcomputertechnology-，finiteelementsimulationwaswidelyappliedinthec
4、rashsimulationofvehiclesandparts．Theselectionofmaterialmodelwasakeyaspectinthesimulationanalysis．Ithasimportantiniluenceonsinmlationaccuracy．Theeffectsofmaterialnlodelonfrontalerashsimulationresuhsofabumperbeamwithhigh—speedtensilecurvemodel，indexhardeningmodel，linearhardeningmodelandJo
5、hnson_cookmodelrespectivelywereobtained．Itisvery-usefulforselectionofmaterialmodelinerashsimulationandtheoreticalanalysis．[Keywords]bumperbeam；materialmodel；fi'ontalerash0引言防撞梁是汽車保險(xiǎn)杠系統(tǒng)中的主要碰撞結(jié)構(gòu)件，其性能優(yōu)劣直接影響整車的正面碰撞性能舊。在低速碰撞中，防撞梁應(yīng)不發(fā)生明顯變形從而用于保護(hù)車身、外飾、動(dòng)力、底盤(pán)等系統(tǒng)零部件陽(yáng)；在高速碰撞中，防撞梁應(yīng)發(fā)揮良好的吸能作用并提供穩(wěn)定的力傳導(dǎo)以
6、便后續(xù)吸能部件的變形[蜘；此外，防撞梁的結(jié)構(gòu)形式對(duì)行人保護(hù)效果也有重要影響M。因此，國(guó)內(nèi)外對(duì)防撞梁的研究主要集中在低速的保護(hù)效果、高速的吸能效果和力傳導(dǎo)作用以及行人保護(hù)效果三個(gè)方面陋121。由于缺少單獨(dú)的防撞梁性能評(píng)估試驗(yàn)方法，目前對(duì)防撞梁的研究主要集中于仿真分析。隨著高速拉伸測(cè)試技術(shù)的不斷發(fā)展，材料在0～1000／s項(xiàng)目支撐：汽車輕量化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室籌建單位開(kāi)放課題(20130203)收稿日期：2014—05—30修回日期：2014—06—11應(yīng)變率狀態(tài)下的力學(xué)性能很容易被獲取，并已經(jīng)在材料高速變形仿真中得到了大量應(yīng)用[13]。本文采用指數(shù)硬化、線性硬化以及John
7、son—cook模型對(duì)某車型防撞梁在不同應(yīng)變率狀態(tài)下的高速拉伸曲線進(jìn)行擬合，得到了該防撞梁的3種材料本構(gòu)方程，并將其用于防撞梁正面碰撞仿真分析。通過(guò)與試驗(yàn)相比較，研究了材料模型對(duì)仿真結(jié)果的影響，有助于防撞梁材料模型的合理選擇，提高仿真分析精度，同時(shí)也為建立正確的防撞梁碰撞力學(xué)模型，進(jìn)行理論分析提供了一定的依據(jù)降閽。1仿真模型1．1模型建立根據(jù)實(shí)際的碰撞試驗(yàn)建立的仿真模型如圖1所示。采用配重為1000kg的臺(tái)車對(duì)通過(guò)工裝固定在剛性墻上的防撞梁進(jìn)行正面撞擊，撞擊速度為18km／h。碰撞模型詳細(xì)信息如表1所示。采用剛體約第52卷第10期張敬文等：材料模型對(duì)
