【精品】整車碰撞仿真分析報(bào)告

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1、1概述13碰撞仿真模擬參數(shù)23.1整車與各總成模型23.2整車有限元模型單元數(shù)量統(tǒng)計(jì)34碰撞模擬總體結(jié)果44.1初始方案（未加車門）44.2優(yōu)化方案（未加車門）54.3優(yōu)化方案（加車門）55碰撞模擬優(yōu)化改進(jìn)及局部結(jié)果85.1結(jié)構(gòu)耐撞性優(yōu)化情況85.2門框變形情況95.3方向盤運(yùn)動(dòng)情況106乘員系統(tǒng)模擬117結(jié)論121概述碰撞仿真模擬，主要是針對(duì)碰撞法規(guī)CMVDR294進(jìn)行的仿真模擬。通過對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析，找出整車結(jié)構(gòu)中存在的問題，為基于改善整車碰撞特性的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供依據(jù)。同時(shí)，通過比較優(yōu)化方案與初始方案的碰撞仿真結(jié)果，說明優(yōu)

2、化方案在整車碰撞特性上的改善效果。分析所采用的軟件、初始環(huán)境與參數(shù)設(shè)置、單元類型及參考標(biāo)準(zhǔn)見下模擬分析軟件PAM-CRASH2002碰撞形式正面碰撞（如下圖所示）碰撞初始速度50km/h結(jié)構(gòu)單元SolidUniformShell3積分點(diǎn)BT殼單元結(jié)構(gòu)Bar2節(jié)點(diǎn)桿單元撞擊接觸方式剛性墻參考標(biāo)準(zhǔn)CMVDR294GB11557-1998碰撞仿真時(shí)間0.1S2碰撞仿真模擬參數(shù)整車碰撞仿真模擬，不但要模擬實(shí)車各總成Z間的連接，還要細(xì)化到各個(gè)關(guān)鍵的零部件；不但按照其實(shí)際材料特性，密度、質(zhì)量、接觸、邊界條件、初始條件和控制參數(shù)設(shè)置，還要真

3、實(shí)的模擬實(shí)車碰撞時(shí)的狀態(tài)。3.1整車與各總成模型整車有限元模型車頭有限元模型側(cè)圍有限元模型后圍有限元模型地板有限元模型頂蓋有限元模型注:底盤有限元模型A柱以前為吸能區(qū),車門有限元模型網(wǎng)格大小控制在10mm左右；中部網(wǎng)格人小為15mm,C柱以后網(wǎng)格大小為20mmo3.2整車有限元模型單元數(shù)量統(tǒng)計(jì)LF7160轎車有限元模型單元數(shù)量統(tǒng)計(jì)見卜'表:部件名稱單元數(shù)量（個(gè)）三角形單元數(shù)量四邊形單元數(shù)量三角形單元比率車頭923086931853777.5%側(cè)圍484823612448707.4%地板447763379413977.5%頂棚9

4、01216288501.8%底盤6235775535480412.1%車門497223646460767.3%其他16898422164762.5%總計(jì)342016267203152967.8%一般來說三角形單元數(shù)量超過10%會(huì)影響分析的精度，從上表可以看出，有限元模型中三角形單元的數(shù)量占?xì)卧倲?shù)的7.8%,未超過10%的限值。3碰撞模擬總體結(jié)果20ms,40ms,60ms,80ms整車碰撞變形及數(shù)據(jù)結(jié)果如下表所示4.1初始方案（未加車門）20ms40ms60ms8()ms上圖為初始設(shè)計(jì)方案整車（未加車門）碰撞變形示意圖，其

5、中門框最大變形量出現(xiàn)在前門上較鏈附近，峰值為72mm。4.2優(yōu)化方案（未加車門）20ms40ms60ms80ms如圖為優(yōu)化改進(jìn)方案整車主體碰撞變形示意圖，其中，門框最大變形量出現(xiàn)在前門上較鏈附近，峰值為58mni（具體的改進(jìn)方案見5.1）。4.3優(yōu)化方案（加車門）上圖為優(yōu)化方案加車門后的整車碰撞變形示意圖，門框的變形量前門框變形-時(shí)間歷程曲線以下為整車碰撞過程中相關(guān)的歷程數(shù)據(jù)曲線圖，說明如下：能量曲線表征碰撞過程中動(dòng)能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化的過程，其總能量保持不變；速度曲線表示整車碰撞過程屮平均速度的變化情況。剛墻反力曲線反映碰撞過程中剛

6、墻受沖擊力的大小，同時(shí)也可以看出整車加速度的變化情況；能量-時(shí)間歷程曲線-1350015000-1500-3000-4500AverageVeloc1tv_X/Tune-6000-7500-9000-10500-120000—10.010.020.030.040.050.060.070.080.09Time整車速度-時(shí)間歷程曲線500000U450000400000350000300000250000200000150000RigidWall_Force/Time10000050000°o_IIIIIII~0.010.020.

7、030.040.050.060.070.080.09Time剛墻反力-時(shí)間歷程曲線由剛墻反力曲線可以看出，在0.022S時(shí)出現(xiàn)一凸峰，其值約為475000N（由此計(jì)算出整車減速度峰值約為44g）,在0.044S時(shí)出現(xiàn)另一凸峰，其值約為400000NC由此計(jì)算出整車減速度峰值約為37g）,這說明吸能梁起到了吸收大量碰撞能量的作用，初步達(dá)到了減輕乘員傷害的目的。從圖中還可以看山，剛墻反力的變化趨勢(shì)與理想的碰撞特性相比尚有差別，說明該車的結(jié)構(gòu)耐撞性還未達(dá)到最佳，但由于車身結(jié)構(gòu)和發(fā)動(dòng)機(jī)布置的限制，已很難進(jìn)一步改善。從冃前情況看，該車的

8、碰撞特性基本上可達(dá)到要求。4碰撞模擬優(yōu)化改進(jìn)及局部結(jié)果5.1結(jié)構(gòu)耐撞性優(yōu)化情況木項(xiàng)目考慮到成木問題，許多結(jié)構(gòu)件需沿用，因此，我們?cè)趦?yōu)化時(shí)，盡量在縱梁上做文章。去掉縱梁前端的方孔原結(jié)構(gòu)優(yōu)化結(jié)構(gòu)優(yōu)化縱梁前端壓潰筋的布置：將第一條筋的位置前移，達(dá)到均布效果，這樣壓潰變形效果更好，增