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《沖壓成型歷史對整車正面碰撞的影響.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2016(6)FOCUS摘要:為了更好地提高整車碰撞仿真精度,該文主要研究了沖壓成型歷史對正面碰撞仿真結果的影響,采用HyperForm和Radioss軟件,以某車型為研究對象,將沖壓成型引起的車身部件厚度減薄,殘余應力和等效塑性應變信息映射到整車碰撞仿真模型中。并進行了正面碰撞加速度曲線和變形模式的計算;通過對比正面碰撞仿真結果和試驗結果,可以發(fā)現(xiàn)引入沖壓成型歷史的碰撞仿真模型可以顯著提高整車碰撞仿真的模擬精度,防止產(chǎn)生過設計現(xiàn)象,更好地指導汽車車身設計,為企業(yè)節(jié)省研發(fā)時間和成本。關鍵詞:沖壓成型歷史;正面碰撞;一步法EffectonVehicleFrontal
2、Impact、)lrithConsiderationofSheetFormingHistory術Abstract:Thispapermainlyintroducestheeffectofsheetforminghistoryonthefrontalimpactsimulation.Takingacertaincarasanexample,thecarbodythicknessthinning,theresidualstressandtheequivalentplasticitystrainthatallarecreatedfromthesheetformingpr
3、ocessareintroducedintothesimulationmodelusingHyperFormandRadiosssoftware,atthesametimetheaccelerationcurveforafrontalimpactandthedeformationpatternarecalculated.Throughtheresultcomparisonbetweenthefrontalimpactsimulationandtheactualtestitisfoundthatthefrontalimpactsimulationmodelthatc
4、onsidersthesheetforminghistorycangreatlyimprovetheaccuracyofvehicleimpactsimulation,inordertopreventtheoverdesign,clearlydirectthevehiclebodydesign,shortenthedevelopmenttimeandreducethecost.Keywords:Sheetforminghistory;Vehiclefrontalimpact;One-stepmethod汽車被動安全性能主要取決于車身的結構耐撞性設計和空間合理布局,
5、如何提高整車碰撞仿真的精度是汽車被動安全研究的一大難點。車身結構以及覆蓋件大部分由沖壓成型完成,隨著高強鋼和超高強鋼在汽車車身上的廣泛應用,必然會在沖壓成型過程中產(chǎn)生鈑金件厚度變化、塑性應變及殘余應力等,這些都會影響整車碰撞仿真精度。文獻【l】將某款轎車發(fā)動機罩的沖壓成型歷史信息導人結構仿真模型,研究了厚度變化對仿真模擬結果的影響;文獻[2—3】將沖壓成型信息導入前縱梁,分析了前縱梁在碰撞過程中能量吸收和碰撞力的問題。文章通過對影響整車正面碰撞的吸能盒進行沖壓成型模擬,將沖壓成型歷史信息引入仿真模型,提高整車碰撞仿真精度。1一步成型法基本理論沖壓成型過程和碰撞過程
6、都是大轉(zhuǎn)動、大位移及大應變產(chǎn)生的過程,材料發(fā)生塑性變形,導致沖壓成型過程的幾何關系和平衡方程呈現(xiàn)非線性,應力和應變也為非線性關系。一步法也稱逆成型法,是根據(jù)全量理論提出的,可以快速獲取鈑金件的成型信息。一步法假設板料在沖壓過程中是按比例加載的,由塑性全量理論構建板料初始狀態(tài)和最終構形之間的關系,一步法不考慮成型過程的中間狀態(tài),因此不需要采用增量法求解,可以快速的計算拉伸成型件的厚度分布、殘余應力及彈塑性+基金項目:中國第一汽車股份有限公司天津技術開發(fā)分公司2015年標準法規(guī)對策項目(YF一15一BZFG一001)—.45—.FOCUS應變,并能快速地預測可能出現(xiàn)的
7、拉伸缺陷。一步法有限元基本思想為:將成型件進行離散化,從最終構形C出發(fā),將其作為板料的中面,通過確定初始板料co中節(jié)點的初始位置P0和最終構形中的最終位置P,利用有限元計算出構形最終的厚度分布、殘余應力及殘余應變。圖1示出一步法成型的有限元示意圖。觸t.f1;jtI,j最終f訌慣I’圖1一步法成型有限元示意圖在一步法成型有限元計算中,一般有三方面假設:1)基于彈塑性形變理論,假設變形過程為等比例加載;2)可以發(fā)生彈塑性大變形,假設材料塑性變形體積不可壓縮;3)假設模具的表現(xiàn)為非均勻的沖頭法向壓力,以及沖頭、拉伸筋及壓邊圈下的摩擦力。2吸能盒沖壓成型仿真結果吸能盒是
8、汽車正面碰