某小型客车正面碰撞建模与仿真分析.pdf

机椃设计与制造
第6期
248
Machinery Design &Manufacture
2015年6月
某小型客车正面碰撞建模与仿真分析
唐焱,刘俊杰,高吟
桂林电子科技大学机电工程学院,广西桂林541004)
摘要:在CAD数据模型的基础上,采用有限元分析软件 Hyper Works的前处理模块 Hypermesh建立了某小型客车的整
车有限元模型,在显式动力分析软件IS-DYNA环境中对该有限元模型进行了正面100%刚性壁碰撞仿真计算,然后运
用后处理模块 Hyper View和 Hypergraph分析计算结果,得到了该客车的以下正面碰撞的主要特性:门框的变形分析和B
柱下方的加速度分析,并对客车在正面100%刚性壁碰撞过程中的主要变形进行了分析。最后根据分析得到的该客车的
碰撞特性,阐述了客车在结构上存在的问题并为设计人员提供参考。
关键词:小型客车;LS-DYNA;正面碰撞;仿真分析
中图分类号:TH16;TH122文献标识码:A文章编号:1001-3997(2015)06-0248-04
Modeling and Simulation Analysis for One Minibus Frontal Crash
TANG Yan, LIU Jun-jie, GAO Yin
(School of Mechanical Electrical Engineer ng, Guilin Univerity of Elec ronic Technology, Guangxi Guilin 541004, hina
Abstract: On the basis of the CAD model, used the pre-treatment module Hypermesh of finite element analysis software
Hyper Works, the vehicle finite element model of minibus as established, simulated the 100% frontal rigid wall crash with
the finite element model in the explicit damic analysis software SDYNA, then analyzed the results with the post
treatment module Hyper View and Hypergraph, the frontal crash ma or characteristics of minibus uas got: deformation analysis
of doorframe, acceleration analysis of the bottom B pillars, and analyzed the main deformation of the minibus in the 100
frontal rigid al crash process. At last according to the crash cheracteristics of the minibus by analyzing, elaborated the
problem of minibus on the structure and provided reference for designers
Key Words: Minibus; LS-DYNA; Frontal Crash; Simulation Analysis
1引言
美的客车安全研究人员对客车进行了100%正面碰撞、部分偏置
者经济的发展和人们生活水平的不断提高,汽车作为代磁撞和正面柱磁试验,但也没有最终提出以何种确定的方式来评
步工具越来越大众化,人们对汽车安全方面的要求也越来越高
价客车前部的结构强度和碰撞能量的大小;目前国内由于缺乏相
这使得汽车安全迅速成为一个突出的社会问题,但是与此同时交应的安全法规,客车的正面碰撞研究还处于探索阶段。
通事故的发生率仍然维持在一个很高的水平,因此对汽车进行被
小型客车具有经济、小巧、灵活等优点,适应广大中国消费
动性安全即汽车碰撞的研究就显得非常有必要啊
者的需求,在我国有着广泛的市场前景,同时由于小型客车车身
依照中国新车评价规程( NCAP),车辆碰撞主要包括100%结构的尺す限制,车体前部多为平头或短头结构,吸能长度普遍
正面碰撞和40%正而偏置碰撞以及侧面碰撞。根据美国的统计资较短,一般正面碰撞安全性较差,因此事故伤亡率较高。本研究以
料显示,正面碰撞发生的概率大约是40%,其中100%正面碰撞国内某小型客车为对象,在有限元分析软件 Hypermesh中建立
发生的概率约为16%;日本的一份统计资料数据显示,每年死于其整车有限元模型,并在IS-DYNA环境中进行正面碰撞仿真
正面碰撞的人数约占交通事故总死亡人数的71.6%,其中死于得到该客车的正面碰撞特性并对其进行评价,为设计人员对该车
100%正面碰撞的人数大约占交通事故总死亡人数的482%;在我型的优化设计提供理论依据。
国死于正面磁撞事故的人数也占有很高的比例,因此各国将正面2有限元模型的建立
碰撞形式来进行主要研究,同时研究并提高汽车正面碰撞的耐撞2.1模型的简化
性对减少交通事故的伤亡人数具有重要的意义。最近几年,欧
本研究的对象是国内某小型客车,将其在 CATIA中建立的
来稿日期:2014-12-11
基金项目:国家自然科学基金项目(51301047);广西科学研究与技术开发计刘课题(桂科转14122008-1)
作者简介:唐焱,(1962-),男,广西桂林人,本科,硕士生导师,副教授,高级工程师,主要研究方向:车辆工程与精密仪器
刘俊杰,(1988-),男,湖北应城人,硕士研究生,主要研究方向:机械与汽车有限元分析