从冲压成型到碰撞仿真的数据映射方法研究

针对某轿车前纵梁组件进行了冲压成型仿真,并将冲压成型引起的板料厚度改变和等效塑性应变映射到碰撞仿真模型中进行碰撞分析,讨论了碰撞模型网格尺寸对数据映射精度的影响.结果表明,冲压成型引起的厚度变化使碰撞模型吸能减少,而塑性应变则使其吸能增大,同时考虑厚度变化和翅性应变的碰撞模型吸能大于忽略成型历史的模型;从冲压成型结果向碰撞仿真模型映射数据的误差依赖于碰撞模型网格尺寸,尺寸越大映射过程产生的误差也越大.     

一步法冲压映射在汽车座椅碰撞仿真中的应用

为指导座椅设计、降低开发工时,基于一步法冲压映射研究了钣金件冲压后产生的残余应变、塑性变形对汽车座椅碰撞仿真结果的影响,研究冲压映射过程的自动化处理方法。通过Altair HyperWorks软件的Radioss＿One＿Step模块模拟钣金件冲压;利用Tcl/Tk以及Python语言优化编程,实现座椅全部钣金件冲压模拟的自动化批量处理,并将冲压结果自动映射至碰撞模型;以某车型驾驶员座椅为研究对象,进行第50百分位男性假人后撞仿真与物理试验的对比分析。研究发现：带有冲压映射结果的仿真分析更接近物理试验,仿真更加精确,与手动处理相比,采用优化的批处理程序降低工时90%以上。     

混合Ⅲ型50百分位假人头部有限元模型建模与对比研究

针对已公开的HybridⅢ第50百分位假人头部有限元模型过于简陋和网格尺寸过大的问题,建立了5种不同网格尺寸的Hybrid Ⅲ 50百分位假人头部有限元模型.通过模型有效性验证发现,当网格尺寸大于10mm时由于沙漏能过大而导致模型仿真失效;等于4mm时模型接近于可能仿真失效;小到2mm时模型沙漏能得到了较好的控制且整个头部模型有很好的细节表现.具有该网格尺寸的头部模型较适用于头部接触碰撞的仿真,且可用来建立整体碰撞假人模型.在对头部皮肤与头盖骨之间接触特性的研究中发现,定义了头部皮肤与头盖骨之间的接触使仿真HIC值非常接近于试验值,消除了未定义接触时产生的约20%的误差.     

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。     

有限元分析方法在汽车碰撞研究中的应用

汽车碰撞是汽车结构在极短的时间内(通常在100 ms以内)及在剧烈碰撞冲击载荷作用下发生的一种复杂的非线性动态响应过程,在汽车碰撞中,各种非线性的问题都涉及到了,既有结构发生大位移和大转动所引起的几何非线性,又有各种材料发生大应变时所表现的物理非线性.由于诸多复杂因素的存在,使得传统的碰撞试验获取的数据不甚精确.所以,有限元方法被广泛地运用于工程领域.通过用有限元方法对整车模型的网格划分并模拟偏置碰撞,得出了在碰撞过程中能量和速度的变化.     

基于冲压成形前后网格变化研究汽车碰撞仿真中的冲压效应

为提高碰撞仿真的精度而研究汽车车身钣件在成形过程中的冲压效应,提出了根据冲压前后网格的变形计算出板料的厚度变化、应变分量和等效应变的设想,并相应地推导出计算公式和开发了一个FORTRAN程序。通过以一拉深零件成形为例与有限元软件LS-DYNA的分析进行对比,两者的结果相当接近。表明该设想是可行的,计算结果文件可直接供碰撞仿真使用。     

考虑冲压工艺的前纵梁前端结构碰撞模型的标定EI北大核心CSCD

采用自主开发的SuperSection软件建立了前纵梁前端结构的简化模型,并通过碰撞力标定模型确定薄壁梁的最优断面形状。以最大峰值碰撞力和平均碰撞力与对标值的残差最小为目标,以吸能和冲压工艺要求为约束,以断面节点坐标和薄板厚度为设计变量建立标定模型,采用遗传算法求解该标定模型。数值算例表明:随着迭代的进行,断面形状逐渐被改进,碰撞力曲线趋近于对标曲线,碰撞中吸收的能量增加且满足冲压工艺要求。     

多点约束在模型处理与有限元分析中的应用

<正>引言对于有限元分析工作者来说,网格划分与模型前处理占据了大部分时间。通常对于简单模型,不同部件之间一般通过节点共用来连接。然而对于复杂模型,不同部件之间如果仍然运用节点共用的方式进行连接,网格划分将变得异常艰难,有时候甚至不可能。     

基于热冲压成型技术的汽车前防撞梁设计

为了达到车身轻量化的目的,文章以某款轿车基于热冲压成型技术的前防撞梁为例,模拟分析了该车型的前防撞梁在低速碰撞时的工况,通过计算和对比不同料厚下,前防撞梁对碰撞时所产生能量的吸收,为汽车的前防撞梁的设计提供依据.通过分析表明,在汽车设计时使用料厚为2.0 mm的热冲压防撞梁,不仅碰撞时所产生的能量吸收最大,而且是实现汽车轻量化的有效途径.该研究为前防撞设计开发提供了一定的理论依据,其研究结果对前防撞梁设计及结构优化均具有重要的实际意义.     

重型汽车保险杠低速碰撞性能分析

针对某重型载重汽车保险杠开展低速碰撞安全性研究.利用Hypermesh建立有限元模型,再用LS-DYNA显式动力分析有限元软件求解分析.分别建立重型汽车保险杠系统与刚性墙低速正碰,与摆锤偏碰2种工况,得到保险杠的变形、加速度等参数,分析了某重型汽车保险杠的低速碰撞性能.根据碰撞能量相等原理进行了保险杠与刚性墙正面碰撞的台车试验,验证了仿真模型的正确性并分析产生误差的原因.试验和仿真结果表明,该型汽车保险杠在低速碰撞时变形较小,对前围部件起到了较好的保护效果.