基于SolidWorks Simulation的轿车后防撞梁强度非线性分析

汽车的后防撞梁作为汽车后部的支撑保护装置,对汽车后部的保护及汽车的安全性起着至关重要的作用。后防撞梁通过吸能盒连接到车身左右纵梁,当车辆遭遇到追尾事故时,后防撞梁及吸能盒可以很大程度上缓冲追尾碰撞的冲击力,并把部分能量传递到车身的左右纵梁,以减少车身损坏程度,保护油箱及保护乘员安全。文章利用SolidWorksSimulation有限元分析软件,在小轿车以60km/h的速度行驶时,对C型后防撞梁发生正面追尾碰撞,进行强度非线性分析,研究C型防撞梁在碰撞过程中的应力及变形情况。     

微型客车白车身碰撞特性的模拟计算

利用逆向工程法对某微型客车白车身碰撞吸能特性进行了建模和模拟计算，详细讲述了几何建模和有限元建模及计算的方法，将计算结果与白车身碰撞试验所得到的数据进行了分析比较。在几何建模以及有限元建模中，对结构是否简化、删除以及有限元单元划分大小等进行了有限元模拟验算。整个碰撞模型的模拟计算结果与所进行的碰撞试验结果基本吻合，证明所采用的建模和计算方法基本正确。这些方法对企业改善产品性能或开发新产品有重要的参考价值。     

基于正交试验法的防撞梁耐撞性研究

针对国内某轿车前保险杠的吸能特性,本文采用正交试验法选定横梁外板的材料、厚度、结构为影响因素,利用Hypermesh有限元软件建立该保险杠的正面碰撞有限元模型,并基于Ls-Dyna求解器对保险杠横梁的最大位移及缓冲吸能装置的吸能特性进行了数值仿真。仿真结果表明:采用铝合金材料,厚度为2.5mm的辊压成形结构防撞梁在10km/h的低速正面碰撞工况下,碰撞后的安全距离最大,吸能特性最好。     

汽车车身结构和维修技术解析(二)

<正>(接上期)4.车身后部框架结构及防碰撞特性对于后碰撞,其理想的碰撞特性与前部相似,一般后部碰撞相对速度较低。由于行李厢和后部车身纵梁等可构成一个吸能结构,并且有较大的压缩空间,所以车身后部吸能设置比车身前部更容易。吸能能力主要与构件的截面形状、尺寸大小和板料厚度的选择等有关,但要注意后悬架支承处(后轮罩)局部刚性的加强。(1)汽车后部行李厢的吸能结构汽车车身的后部,乘员座位离后端部较远,汽车车身后部的吸能结构主要在汽车     

车身碰撞仿真技术在红旗轿车车身开发中的应用

汽车被动安全国内研究大多集中在实车检测方面。本文介绍了红旗轿车车身开发中应用高度非线性有限元方法对车身结构碰撞历程进行数值仿真研究工作的概况。通过对基本结构件的研究弄清计算方法和参数,通过对车身主要吸能结构元件仿真计算研究,找出合理的技术参数,为全车身碰撞计算提供依据。在这些工作基础上成功地进行了红旗轿车车身碰撞计算。与实车碰撞实验结果相比,吻合较好,对红旗轿车前纵梁组件不同设计结构方案能量吸收性     

轻型载重汽车正面碰撞仿真及结构改进

针对轻型载重汽车前部吸能区短,发生正面碰撞时吸能效果差的特点,在建立整车有限元模型的基础上,应用ANSYS／LS—DYNA软件对其进行正面碰撞模拟仿真,分析其安全性能,找出结构设计不足之处。在不改变主要结构的原则下,通过改进保险杠缓冲吸能柱的结构形式,有效地改善了汽车保险杠缓冲吸能区的吸能能力,为提高轻型载重汽车碰撞安全性能的设计提供了参考依据。     

聚丙烯复合材料发动机罩盖行人头部保护优化设计

为研究车辆与行人发生碰撞时汽车发动机罩盖对行人头部的保护性能,减少人车事故中行人的受伤害程度,建立了行人头部冲击器撞击发动机罩盖的有限元模型,分析了行人头部冲击器撞击相同结构的聚丙烯复合材料、钢制发动机罩盖的行人头部保护性能,比较了不同材料发动机罩的吸能特性,探究了发动机罩盖影响头部HIC值的主要影响因素。设计3因素2水平的正交试验,利用LS-DYNA依次进行了试验的仿真计算与分析,确定了各影响因素对头部HIC值的影响顺序,并对复合材料发动机罩盖的结构参数进行了优化调整。为降低复合材料发动机罩盖的头部碰撞损伤相关加速度值,增加其吸能特性,对翼子板进行了局部结构优化设计。结果表明:经过局部优化,铰链结构能使碰撞区域远离行人头部与翼子板尖角处碰撞最为激烈的发动机罩铰链边缘区域;弱化翼子板侧边垂直尖角的结构,能够起到一定的吸能作用,对行人起到保护效果;改进后的长玻纤增强聚丙烯复合材料发动机罩盖的质量相比原来降低51.5%,更有利于满足对车身的轻量化要求,增加车辆燃油经济性;对长玻纤增强聚丙烯复合材料发动机罩盖的静态刚度进行了分析,扭转刚度得到增加,弯曲刚度和侧向弯曲刚度值变化在10%范围内,符合设计要求。     

汽车吸能部件的仿真研究

在汽车的正面碰撞过程中，保险杆、前纵梁等部件对汽车的碰撞特性具有重要意义。通过建立保险杆有限元模型，利用ANSYS／LS—DYNA软件对保险杆系统进行碰撞仿真，并从保险杆动力响应特性及吸能特性两方面分析保险杆的碰撞特性。结果表明，增加厚度的保险杆系统的碰撞特性得到改善。     

基于正面碰撞的承载式车身前纵梁修复研究

前纵梁是承载式车身的重要构件,在车辆正面碰撞事故中担负主要的吸能作用。汽车前纵梁碰撞损坏修复是事故车修复中很重要的维修工艺,常需要维修人员掌握多方面的知识。车身修复人员要保证车辆修复后不但能恢复外观的基本形状和尺寸,而且能最大限度地保证原车身的安全特性和抗碰撞性能。     

基于平台翻滚的微型客车耐撞性研究

建立某微型客车平台翻滚试验有限元仿真模型,通过对运动姿态、运动参数和部件变形进行对标分析,验证有限元模型的可靠性。根据车辆变形、受力和吸能等试验与仿真结果,确定两根顶盖横梁和左右A柱内板为目标车型在翻滚碰撞过程的关键结构。从车身结构耐撞特性与吸能特性出发,综合考虑生存空间侵入与结构能量吸收的评价指标,利用Opt LHD试验设计、KRG近似模型构建、NAGA-Ⅱ多目标寻优和比例系数取优等方法完成关键结构的优化。优化后关键结构总质量减轻24.78%,结构总吸能减少18.81%,关键构件的平均比吸能提升11.89%。     

预溃拉伸吸能结构的构建、分析与优化

本文中基于对拉伸吸能方案优越性的分析,创新性地提出了一种能有效提升碰撞吸能性能的预溃拉伸吸能结构。首先通过吸能盒的压缩试验和标准拉伸样件的拉伸试验,表明了拉伸吸能具有更高比吸能的优点。随后构建了一种利用吸能杆拉伸吸能的预溃拉伸结构,通过有限元碰撞仿真分析其碰撞形变和吸能特性,并对其板厚参数进行优化。结果表明:新型结构充分发挥了材料拉伸吸能原理的优势,其比吸能比传统结构高40%,碰撞安全性能明显提升。     

大跨连续刚构桥-船撞击动力响应研究

以某高速公路新建连续刚构桥为工程背景，采用非线性有限元分析方法，通过大型通用非线性有限元程序LS-DYNA建立全桥有限元模型和1 000 t船舶模型，对船-桥碰撞动力过程进行模拟，以确定船-桥碰撞过程中碰撞力的大小，并将有限元计算结果与规范经验公式进行比较。结果表明：船-桥碰撞过程中，船艏发生较大变形，吸收大部分的能量，将动能转化为势能；碰撞过程具有明显的非线性波动特征；各个规范经验公式计算的船撞力差异较大，且规范经验公式具有一定的局限性，有限元分析法能完整再现船-桥碰撞结构内部动力学过程，弥补规范经验公式的不足。     

重型卡车保险杠拓扑优化设计

分析了运用现有有限元软件进行耐撞击结构拓扑优化设计的基本方法和所涉及的关键问题,对某重型卡车保险杠结构进行了拓扑优化分析与研究,结果表明动态撞击结构拓扑优化设计方法是有效可行的。     

A numerical study of the derailment caused by collision of a rail vehicle using a virtual testing model

This study investigated the wheel-lift and roll-over derailment mechanisms caused by train collisions using a precise virtual testing model (VTM) of a Korean high-speed train. The VTM was a complex, nonlinear finite element model composed of the shell, beam, solid, spring, and surface contact elements for the car body, bogies, suspensions, and wheel–rail interfaces. The VTM was validated by checking the errors in the total energy and the dynamic responses of the spring elements. To achieve a quick, dynamic relaxation of the dead weight of the VTM before the collision analysis, the artificial damping method and the artificial force method were introduced and numerically evaluated. The surface-to-surface contact model from commercial software, Ls-Dyna, was applied to the VTM in order to simulate the derailment mechanisms caused by collision accidents. The numerical analyses of the VTM colliding with a large deformable obstacle or a rigid wall revealed for the first time that a mixed slip/roll-over-type derailment mechanism generally occurs. Furthermore, the simulation results were consistent with the results from a simplified theoretical derailment model of a wheel set.     

薄壁梁碰撞仿真中时间步长问题的研究

车辆碰撞中对碰撞能量吸收起重要作用的典型截面的薄壁梁进行了碰撞性能的有限元仿真.并与试验结果进行了比较,验证了模型的准确性。然后用此有限元模型对碰撞仿真中时间步长问题进行了研究,有效提高了计算效率。     

汽车后防护装置的碰撞仿真分析

应用动态非线性有限元法,按照国标GB11567.2-2001关于汽车后下部防护装置要求中规定的条件,对某重型商用车后下部防护装置在追尾碰撞过程中的变形、速度及加速度的动态仿真分析方法进行了详细的介绍.应用Hyperworks在结构合理简化的基础上,建立了结构碰撞分析的结构有限元模型.通过LEDYNA对两种不同设计方案进行了仿真计算,通过对仿真结果的比较分析,确定了满足法规要求和满足安全性要求的较佳方案.     

动力固结的显式非线性数值分析

动力固结是一种有效的地基加固方法,应用显式瞬态非线性有限元分析了动力固结时夯锤对地基土的冲击碰撞过程,分析中考虑了碰撞中出现的材料非线性、几何非线性、接触非线性、运动非线性以及它们之间相互耦合的特性,得到了不同落距和不同锤重条件下夯锤的动能迁移、撞击力时间历程、夯锤下应力分布及土的能量吸收、变形和密度的时间历程,并得到了它们之间的相互关系,分析结果表明:位移时程与应力时程并不同步,位移滞后于应力;夯坑深度与夯锤动能的自然对数成正比;夯锤的初始动能与最大撞击力并不一一对应;有限元分析反映了动力固结过程的基本规律,再现了夯锤与土体碰撞的整个过程。     

新型碰撞吸能机构的设计及仿真研究

针对汽车碰撞中乘员的安全性，对原来汽车车架前纵梁（即碰撞吸能区）进行了改进，设计出一种新型可拆装式汽车用安全碰撞吸能机构．利用模拟仿真ANSYS／LS—DYNA软件对其进行了建模和仿真．结果表明该结构在碰撞时产生合理的塑性变形，能达到有效吸收能量的目的。     

大客车车身骨架结构强度分析及其改进设计

在Un igraph ics软件中建立车身骨架的线框模型后,用自行编制的接口程序生成命令流文件将模型导入到ANSYS环境中,建立了车身骨架有限元模型。用有限元理论分析了静态工况下客车车身骨架的强度特性,探讨了承载式车身骨架不同部位的受力特性。提出了通过对骨架结构进行局部改进来提高整体结构强度的方法,提出了对原结构进行改进设计的方案,并对改进前后的客车进行了强度试验,验证了改进后结构的合理性和可靠性。