轿车车门侧面碰撞有限元模拟

针对轿车侧面碰撞安全性问题,通过有限元方法对中国产某轿车车门的侧面碰撞安全性进行了模拟分析。应用美国ETA/VPG及LS-DYNA软件,建立了车门有限元模型,参照美国侧面碰撞法规FMVSS 214,对车门结构侧面抗撞性能进行了有限元模拟分析,并对车门结构进行改进,探讨了相应的轿车侧面碰撞安全性改进措施。由改进前后的仿真计算结果对比表明:改进后车门向内的变形减少了,该车型侧面抗碰撞能力得到提高,从而使侧面碰撞安全性得到改善。     

基于仿真设计的电动汽车正面碰撞研究

以显式动态有限元理论为基础,利用LS-DYNA对某型电动汽车正面碰撞进行了仿真研究。使用HYPERMESH对几何模型进行了网格划分。有限元模型中分别使用点焊和节点耦合的方法模拟车身焊接及电池与底架的螺栓连接。通过对仿真模型的虚拟实验分析,对汽车底架结构进行了改进设计并对电池组的碰撞安全性进行了考察。对改进后的车身进行了正面碰撞仿真和正面碰撞试验,结果表明,仿真结果比较准确地反映了该车实际碰撞过程,改进后的底架结构有效地提高了驾驶室处底架的刚度,减小了横梁的弯曲变形,将车门的变形量控制在可接受范围内。     

某微型汽车侧面碰撞安全性能优化

针对某微型汽车在侧面碰撞时B柱和车门变形较大、假人伤害严重、在C-NCAP侧面碰撞时得分较低问题,建立了该微型汽车侧面碰撞仿真模型,对其侧面车身结构进行优化,并进行了有限元模拟计算。优化前、后的侧面碰撞仿真结果对比表明,优化后车门侵入量明显减小,假人伤害值降低,侧面碰撞得分提高,车辆的侧面碰撞安全性显著提高。     

仿生车门梁的有限元模拟与分析

针对汽车交通事故中侧面碰撞比例高、危害大的问题,为了进一步提高汽车车门的耐撞性,对汽车车门梁进行仿生设计。基于结构仿生学和力学理论,利用小麦茎秆维管束的分布特性,仿照小麦茎秆横截面微观结构,对某品牌汽车车门梁进行仿生优化,设计出四种仿生模型。利用有限元软件ANSYS,对车门梁原型及其仿生模型,分别进行弯曲、扭转和弯扭组合变形的有限元模拟分析。结果表明,三种变形的模拟分析中,仿生模型四都具有较好的力学性能。     

不同伤害指标对评价人体胸部侧向碰撞伤害程度的影响

以蜂窝状纸板为吸能材料，根据模拟汽车侧面碰撞的假人一滑车碰撞试验结果，分别以基于加速度参数建立的胸部伤害指标和基于变形参数建立的伤害指标，分析车门与乘员之间有无吸能材料和吸能材料特性对胸部侧向碰撞伤害程度的影响，探讨其不同伤害指标对评价结果的影响。     

车辆正面碰撞中的耐撞性能仿真分析

为了评价汽车在正面碰撞事故中耐撞性能,应用HyperWorks仿真软件建立了车辆正面100%碰撞有限元模型。后处理利用HyperView对B柱下端加速度、A柱上部最大折弯角、前围板侵入量以及前门铰链变形量4项重要评价指标进行仿真分析,以此评估正面碰撞中车体的耐撞性能。结果表明:B柱下端最大加速度小于3ms合成加速度72g的要求,A柱上部最大折弯角对乘员伤害程度在允许范围内,前围板变形云图小范围超出目标值,前门铰链变形量不影响碰撞后车门的正常开启,车体耐撞性能良好。类比2017年C-NCAP实车正面碰撞结果,表明仿真试验具有较高的可信性,为车体耐撞性优化设计提供依据。     

儿童安全座椅侧面碰撞头部保护研究

根据欧洲儿童乘员约束系统法规(ECE R129)要求,建立台车座椅约束系统模型,施加法规中规定的速度曲线,以模拟汽车在侧面碰撞事故中后排儿童乘员的头部损伤情况。通过台车侧撞试验,验证了所建有限元仿真模型的有效性。通过压缩试验,对30倍发泡率EPP材料力学性能进行测定,确定采用包含应变率效应的MAT83材料卡片,以模拟EPP材料头枕在碰撞工况下的力学响应。以儿童乘员头部3 ms加速度和HPC作为评价指标,对比分析EPP材料和普通材料对儿童乘员头部的保护效果。结果表明:与普通材料相比,采用EPP材料后,Q3假人模型HPC降低24.9%,头部3 ms加速度降低8.1%,有效降低了汽车侧面碰撞对儿童头部的损伤。     

某车型碰撞解锁系统测试分析

简要介绍汽车在发生碰撞时车门解锁、发动机断油、BMS断电的被动安全保护技术,包括其系统组成和控制策略。主要介绍一种试验台架模拟测试实现方法,以指导碰撞安全保护试验在台架上验证开展,促进碰撞保护系统开发。     

基于有限元-多刚体耦合方法的儿童座椅结构改进

对某反向安装儿童安全座椅的结构进行了改进设计。采用有限元-多刚体耦合的方法,依据欧洲经济委员会(ECE)的法规R44的要求,建立了改进前后的儿童安全座椅正面碰撞台车试验模型,并进行了模型验证。完成了改进后的儿童安全座椅结构正面台车碰撞实验。仿真结果表明:座椅改进后的儿童假人头部综合加速度峰值约降低15 g;胸部综合加速度超过55 g的时间缩短为2 ms;胸部垂向加速度超过30 g的时间约为2.4 ms。台车试验结果与仿真结果一致,胸部综合加速度超过55 g的时间缩短为1.7 ms;胸部垂向加速度超过30 g的时间约为2.85 ms,且台车实验中座椅结构未产生明显破坏。     

车门护板侧冲击仿真分析与试验验证

本文介绍了一种乘用车车门护板侧冲击的试验方法,同时运用有限元分析方法进行模拟仿真分析,通过车门护板腰部侧冲击仿真分析结果与试验数据的对比,证明了车门护板侧冲击仿真分析方法具有较高的仿真精度,能够指导车门护板在汽车侧面碰撞试验中的改进方向;运用车门护板侧冲击仿真分析方法,优化了某车型的车门护板腰部冲击区域的设计,使之满足车门护板的设计要求。     

车门开度对关门时车内人耳位置峰值压力的影响

为了进一步探究关门压耳感的影响因素,进而解决目前车门关闭时车内压力过大的问题。利用计算流体力学软件Star-ccm+的重叠网格技术分析关门时不同车门开度对车内峰值压力的影响。将不同车门开度的瞬时速度作为仿真计算的输入,得到该车型关门耳压计算值,并通过试验测试相同状态下实际关门耳压。仿真结果与测试结果对比显示车门开度35°与70°状态下得到的关门耳压基本一致,车门开度对关门时车内峰值耳压影响较小。在以后的测试和仿真模拟过程中可以快速提高仿真研究的进度和工作效率。     

基于仿形门台架试验的滑移门动力学分析方法

准确分析滑移门系统的动力学特性,对车用滑移门的工程开发具有重要意义。文章基于仿形门试验台进行滚轮力试验测量,采用联合仿真的DOE方法,对滑移门动力学模型中的滚轮导轨接触模型进行两因素、多水平组合寻优,获取满足滚轮力误差要求的最优接触力参数组合,并对滑移门动力学模型进行开启、关闭的仿真分析。研究表明,基于此方法建立的滑移门动力学模型具有较高的分析精度,中导轨前导向轮峰值力最大误差为7.52%,能够准确地模拟滑移门的滑动过程;0 °导轨滚轮力比带倾角的滚轮力显著增大,与试验现象完全一致。文章所建立的仿形门试验、动力学建模、参数识别以及动力学分析等流程,可支持滑移门多参数影响分析和平顺性评估,为滑移门正向开发提供有效的理论分析依据。     

某型货车车门下沉刚度分析及改进设计

利用Hypermesh软件对某货车车门进行有限元建模及下沉刚度仿真分析,得到车门应力、应变云图,进行该车门的下沉刚度试验,对比分析仿真结果和试验所得下沉变形数据,提出改进措施并计算验证。结果表明,车门有限元模型能反映实际结构的刚度特性,改进后的车门满足车门下沉刚度的要求,该方法为新车门的研发提供了依据。     

基于仿真分析的轿车门框密封条装配结构改进研究

借助MARC有限元分析方法,对某款具有代表性的单泡管型门框密封条进行插拔变形和弯曲变形模拟分析.根据变形过程和仿真结果,确定原设计存在装配困难、容易脱落及弯曲塌陷等问题,并提出相应的改进方案.通过计算机仿真、零件性能测试和装车效果评价相结合的方法,验证了装配结构改进后的门框密封条在插拔性能和弯曲性能上均能满足设计要求.     

考虑密封条动态压缩效应的车门动态关闭疲劳仿真与试验研究

为提升车门动态关闭疲劳损伤计算精度，基于 Abaqus仿真不同压缩速率下密封条压缩载荷-压缩量曲线，通过最小二乘法拟合得到密封条动态压缩曲线非线性函数关键参数；在车门动态关闭瞬态响应分析模型中运用密封条动态压缩载荷-变形函数；设计车门开闭耐久试验对标验证锁点力值和损伤。研究结果表明，应用密封条动态压缩载荷函数曲线仿真的锁扣载荷瞬态响应与试验测试力值偏差小且变化趋势基本一致，车门动态关闭疲劳仿真预测结果与耐久试验高度吻合。密封条动态压缩阻尼效应对提升车门关闭耐久仿真精度有重要意义。     

侧碰试验中车门运动与假人伤害响应的相关性

根据侧碰撞试验中车门的运动特点,将车门运动的速度曲线简化为双速度平台曲线,使得车门运动对乘员伤害的影响可用接触时间、过渡段斜率及第2速度平台3个特征参数的变化完整地描述.利用MADYMO仿真软件建立了侧碰撞台车模型,研究了3个特征参数与侧碰撞假人伤害值响应的相关性.     

某车门碰撞性能分析及结构优化研究

利用有限元分析软件Hypermesh和LS-DYNA建立某SRV白车身车门有限元模型,进行车门有限元碰撞仿真分析.针对该车门侧面抗撞性能差的情况,采用拼焊板对车门外板进行结构改进,提高车门抗撞性能,保证乘员的安全.     

车门开闭耐久仿真分析研究及优化

针对在车门开闭耐久试验过程中,某样车车门出现的焊点疲劳开裂问题,在考虑铰链连接、密封条连接及焊点细化建模的前提下,建立车门开闭耐久仿真有限元模型;根据Miner线性疲劳累计损伤理论,对车门开闭模型进行疲劳仿真分析,找出结构设计的风险点。在此基础上,提出优化方案,进行仿真疲劳寿命预测,最终通过试验验证了优化方案的有效性。提出了一种针对车门开闭耐久试验中焊点开裂的疲劳分析优化方法,可以在产品设计开发阶段,准确地发现问题并快速解决问题,可以缩短开发周期,节省开发费用,具有一定的工程实用价值。     

某车型车门强度技术研究

本文首先通过CAE软件Pam-Crash完成了某车型的车门强度仿真分析,并与试验结果进行了对比,结果显示数据一致性较好,故可用于指导车门的设计及优化。     

基于流固耦合模型的车门密封条隔声研究

采用浸入边界-格子玻尔兹曼法建立密封系统流固耦合模型,研究不同预压缩量下的密封条隔声。利用浸入边界法建立密封条的力学模型,同时用格子玻尔兹曼法模拟周围流体,两者结合完成实际车门密封条系统的二维简化计算模型。通过比较动态载荷下有限元和浸入边界模型的模拟结果,验证了系统建模的有效性。设计并搭建密封条隔声试验台架,可测量不同预压缩条件下的隔声。试验与仿真的结果相互验证,结果显示,有效挤压下密封条隔声量随着预压缩量缓慢上升,而产生缝隙后隔声量将显著下降。研究证明浸入边界-格子玻尔兹曼法处理流固耦合建模简便且计算效率高,在汽车密封系统相关的失效、隔声、泄漏噪声等问题上有广泛的应用前景。