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《轎車車門側(cè)面碰撞有限元分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第六屆中國CAE工程分析技術(shù)年會論文集轎車車門側(cè)面碰撞有限元分析高偉，鄧召文，熊劍（湖北汽車工業(yè)學(xué)院汽車工程系，湖北十堰442002）摘要：汽車側(cè)面碰撞法規(guī)對車門強度有明確的要求，車門作為車身的主要部件之一對汽車的側(cè)面碰撞安全性有著重要的影響。本文以非線性有限元理論為基礎(chǔ)，在Hypermesh中建立了某轎車車門有限元模型，參考側(cè)面碰撞法規(guī)對車門進(jìn)行側(cè)面碰撞模擬分析。并對車門結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，探討了相應(yīng)的轎車側(cè)面碰撞安全性改進(jìn)措施，通過對研究方案的對比分析，在一定程度上改善了車門的抗側(cè)碰性能。關(guān)鍵詞：轎車車門；側(cè)面碰撞；有限元方法；抗側(cè)碰性能FiniteElementSimulationforT
2、aurusCarDoorSideCrashGaoWei,DengZhao-wen,XiongJian(DepartmentofAutomobileEngineering,HuBeiInstituteofAutomotiveTechnology,ShiyanHuBei442002)Abstract：Strengthofsidedoorsisspecifiedinthesideimpactregulation.asthemainpartofcarbody,thecardoorhasimportanteffectonsideimpactsafety.Thispaperbasedonnonline
3、arfiniteelementtheory,ThefiniteelementmodelofdoorwasbuiltwithHypermeshsoftware.Accordingtosidecrashregulation,thesidecrashworthinessofcardoorstructurewasanalyzed.Improvementofcardoorstructurewasconductedandrelevantmeasuresforimprovingsidecrashworthinesswerediscussed.Improvementmeasuressimulationre
4、sultsshowthatcarsidecrashworthinessisimproved.KeyWords:cardoor;sideimpact;finiteelementmethod;crashworthiness汽車的碰撞形式有正面碰撞、側(cè)面碰撞、追尾碰撞、角度碰撞及翻滾等，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計表明，國外交通事故死亡人數(shù)中，因正面碰撞而導(dǎo)致死亡的接近70%，因側(cè)面碰撞而導(dǎo)致[1]死亡的接近30%，并且乘員也大多是側(cè)面碰撞事故中受傷或死亡。我國1998年側(cè)面碰撞事[2]故的發(fā)生率占整個交通事故的31.56%，嚴(yán)重受傷人數(shù)占30.15%，都僅次于正面碰撞事故。近年來，歐美各國已將汽車安全研究的
5、重心從前碰撞轉(zhuǎn)移到側(cè)面碰撞的研究上來，并將側(cè)面碰撞納入了新車評價試驗計劃，這大大提高了車輛碰撞安全性設(shè)計的難度。我國已于2006年7月1日開始實施汽車側(cè)面碰撞安全法規(guī)，以強制性手段來提高汽車的碰撞安全性，因此，開展汽車側(cè)面碰撞研究工作能夠為我國汽車企業(yè)在汽車抗側(cè)撞安全性方面的自主開發(fā)-136-第六屆中國CAE工程分析技術(shù)年會論文集設(shè)計提供有益的經(jīng)驗和借鑒，有利于從整體上提高我國汽車的碰撞安全性，盡可能的保護(hù)事故中的車輛乘員。本文以某轎車車門側(cè)面碰撞安全性為研究目標(biāo)，在車門有限元模型基礎(chǔ)上，在Hypermesh/LS-DYNA中施加初始條件后仿真模擬，然后對結(jié)果進(jìn)行分析并研究提高該車車門耐側(cè)
6、碰性能的措施。1車門碰撞模擬1.1車門有限元模型車門部件主要由薄壁金屬件構(gòu)成，其碰撞模擬分析中最常用的結(jié)構(gòu)單元為殼單元，少量用到梁單元和體單元。四節(jié)點的BT單元和HL單元是碰撞模擬分析中常用的殼單元，而由于BT殼單元的計算效率明顯高于HL，因而采用BT殼單元來模擬車門的薄壁構(gòu)件，面內(nèi)使用單點高斯積分，在車門部件（PART）的厚度大于1.5mm的構(gòu)件，在厚度方向采用5個積分點，其余使用缺省的厚度方向2個積分點?？紤]到單點積分引起沙漏現(xiàn)象，使用全局沙漏控制，定義沙漏控制參數(shù)QH為0.05。a)外視圖b)內(nèi)視圖圖1車門有限元模型Fig.1ThefiniteelementmodelofTaurus
7、door整個車門有限元模型共包含21658個殼單元，其中20699個四邊形單元，959個三角形單元；得到40572個實體單元；整個模型共有66633個節(jié)點，86739個單元。車門有限元模型如圖1所示。對模型定義材料時，使用LS-DYNA中所提供的24號材料（PICEWISE_LINER_PLASTICITY），[3]一種分段線塑性材料模型。材料參數(shù)需要定義密度、彈性模量、泊松比、屈服應(yīng)力及與應(yīng)–63變率相關(guān)的有效應(yīng)力－應(yīng)
