基于RCAR试验的电动SUV低速保险杠耐撞性研究

为研究某款纯电动SUV保险杠在低速正面碰撞工况下的耐撞指标,提高其耐撞性能。首先依据RCAR保险杠低速碰撞试验及评价方法,建立某纯电动SUV正面全宽低速保险杠碰撞有限元模型;其次,从防撞梁、吸能盒的吸能和变形以及车体损坏情况等对仿真结果进行分析。结果表明,模型防撞梁强度不足,导致吸能盒未发挥低速吸能效果,风扇受到挤压。最后从防撞梁截面型式、材料,厚度3个影响防撞梁强度的因素出发,提出3种优化改进方案。研究表明,方案3防撞梁低速碰撞耐撞性最好,在满足轻量化要求的同时满足了RCAR测试的要求。     

某越野车车架耐撞性仿真分析

依据C-NCAP中100%重叠正面冲击固定刚性壁障试验规定,应用HyperWorks软件建立某越野车车架正面碰撞仿真计算模型,并应用ANSYS/LS-DYNA软件进行求解计算。在此基础上,对某越野车车架进行耐撞性仿真研究,并从车架碰撞变形、碰撞加速度和碰撞速度等方面对仿真结果进行分析。结果表明,车架前部纵梁发生理想的纵向有序的褶皱变形,车架类S型梁的拐角部分发生弯曲变形,且碰撞加速度曲线和碰撞速度曲线并非理想,说明车架结构有改进空间。     

汽车碰撞计算机仿真分析方法的研究

首先,采用分离式仿真法,将基于整车结构正面碰撞计算模型所得的B柱减速度曲线作为碰撞加速度冲击波曲线,加载于台车试验环境中的乘员及其约束系统正面碰撞计算模型进行计算.其次,采用车身、乘员一体化仿真方法,计算实车碰撞环境中的包含乘员及其约束系统的整车正面碰撞计算模型.根据乘员头部和胸部的伤害值、车身耐撞性等评价指标,研究这两种计算方法结果的差异,进而探讨质量补偿法对计算成本低廉的分离算法的计算结果的优化程度.     

某轿车侧面碰撞安全性改进设计

应用LS-DYNA软件按中国新车评价程序(2012C-NCAP)标准建立了某轿车的整车侧面碰撞有限元模型,通过B柱侵入速度和侵入量与实车试验的对比,验证了仿真模型的有效性。在分析了试验对比结果之后,论文提出了侧面结构耐撞性的改进方案,仿真结果显示改进效果明显。     

汽车前保险杠碰撞过程动力学仿真与分析

前保险杠是汽车正碰主要吸能部件,在很大程度上决定了汽车的耐撞性与安全性。针对汽车碰撞过程中前保险杠的大变形和非线性接触问题,建立了某款国产轿车前保险杠(包括:保险杠、吸能盒和纵梁)与刚性墙碰撞有限元模型。采用分段线性塑性材料本构模型和显式动力学有限元法对其碰撞过程进行动态仿真,获得了保险杠、吸能盒和纵梁的变形情况、能量变化情况以及碰撞力曲线。仿真结果与实验结果吻合良好,从而验证了有限元模型正确性。结果表明,槽型诱导结构比盒型诱导结构更容易诱导纵梁产生褶皱变形,且碰撞力曲线随纵梁的褶皱变形产生波动。     

新型非导向防撞垫开发

为降低车辆碰撞护栏端部事故严重度,参考国内外相关标准．依据我国交通流特性,提出非导向防撞垫碰撞试验条件与评价标准,采用理论分析和实车碰撞试验相结合的技术手段．开发出一种新型非导向防撞垫．结果表明,开发的防撞垫能够防护1．5t小型车辆60km／h正面碰撞,碰撞后车辆姿态良好,车体重心X,y,Z三方向加速度最大值分别为18．9g．4．2g,6．1g．防撞垫最大动态变形为1234mm．非导向防撞垫满足评价标准要求,可弥补护栏端部安伞漏洞．     

铝合金车体前端结构抗撞性优化设计

为提高列车在碰撞事故中的耐撞性能并保证乘客的安全.以铝合金车体为研究对象,应用碰撞仿真软件PAM-CRASH对客车铝合金车体进行大变形碰撞仿真,并在此基础上利用多学科优化软件iSIGHT对车体前端吸能结构的进行优化,得出在碰撞过程中车体结构的变形模式以及车内乘客身体的受力和加速度情况,并对车体前端吸能结构进行最优化设计,满足轻量化要求,从而实现车辆的被动安全保护和耐撞性优化设计.     

超高速公路三波护栏安全性碰撞仿真

从超高速公路三波护栏防护性能角度出发，运用有限元软件HyperWorks和LS-DYNA进行联合仿真。分别以100～180 km·h^-1为碰撞速度、5°～20°为碰撞角度，以护栏最大动态变形量和吸能量、汽车的驶出角和合成加速度为评价指标，对三波护栏的防护性能进行考量。研究结果表明：随着碰撞速度和角度增加，护栏吸能占比曲线呈先增后减再增趋势，波形梁是护栏的主要吸能部件。碰撞速度为160 km·h^-1、碰撞角度为20°时，护栏最大动态变形量为880.2 mm,超出750 mm安全值；碰撞速度为140 km·h^-1、碰撞角度为20°时，车辆驶出角为12.16°,超过驶入角的60%,对临近车道车辆造成不利影响，车辆合成加速度峰值为33.05 g,大于安全值20 g。该三波护栏用于设计速度低于140 km·h^-1的超高速公路，防护性能满足安全评价标准。     

车辆吸能部件的碰撞试验与数值仿真

为了设计某列车耐撞性车体,实现列车被动安全保护,进行了台车碰撞试验和数值仿真计算,研究了耐撞性车体吸能部件的吸能特性。在台车撞击试验过程中,吸能部件从预期部位开始发生稳定有序的塑性变形,吸收的冲击动能与最大变形量基本成正比关系,说明该部件具有良好的吸能效果。并在此基础上,应用显式动力有限元理论建立了其有限元撞击模型,进行了数值仿真计算。相关性分析结果表明:仿真结果与试验结果基本一致,在整个撞击过程中,撞击力曲线基本吻合,最大撞击力峰值分别为2486·3、2423·1kN,最大变形量误差和初始撞击力峰值误差都小于3%,反弹速度误差小于4%。显然,利用撞击试验验证了数值计算的有效性和可靠性,利用数值计算设计和优化车辆吸能部件是可行的。     

轿车-行人腿部碰撞的有限元仿真与分析

在行人与轿车碰撞的交通事故中,行人下肢是主要的受伤部位。运用Hypermesh软件,建立了某型轿车保险杠对行人下肢的碰撞有限元模型,采用LS-DYNA进行了求解计算,得到了符合欧洲E-NCAP法规的胫骨加速度、膝部弯曲角和膝部剪切位移等三方面的伤害值仿真结果,并与相应试验结果进行了对比,指出了该车需要针对前保险杠行人保护性能进行结构优化与改进。     

某地铁车侧翻碰撞安全性分析

以某地铁车Tc车体结构作为研究对象,采用显式动力学软件LS-DYNA,根据ECE R66标准对车体进行侧翻碰撞仿真.以车内乘员生存空间的完整性作为安全指标,评估车体的侧翻耐撞性能.对车体结构薄弱区域进行改进,通过增大该区域结构的截面抗弯模量,从而使车体在侧翻碰撞中吸能速率提高,车体结构变形减小,且车内乘员生存空间不被侵入.实验结果表明:改进后的结构明显提高了车体结构的侧翻耐撞性能,达到了提高车辆被动安全性的目的.     

基于A柱结构改进的某越野车偏置碰撞性能优化

为了提升某越野车40%偏置碰工况的碰撞安全性能,对车身A柱结构进行了优化,建立了可信度较高的有限元仿真模型,通过分析试验和仿真结果,提出了优化方案。该方案能满足工艺要求及重量要求,又能使偏置碰性能大幅度提升。优化后,偏置碰工况的门框变形侵入减少37%~51%,IP后退量减少约40%,踏板投影点侵入减少4%~25%。     

大车后下部防护装置的设计与仿真验证

为了有效阻挡小车下钻到大车尾部,设计了一款由支撑横杆、主副支架、阻挡梁构成的大车后下部防护装置,通过主副支架在支撑横杆上的缠绕变形吸收碰撞能量。主副支架均斜向后安装,提供一定的纵向支撑力,增加装置整体强度,同时也增加了碰撞接触时间和可变形距离,形成更有效的缓冲。主副支架为最主要强度部件,在LS-DYNA中对其独立加载分析,确定抗变形能力最强的结构形式。在进行的壁障碰撞仿真中,壁障最大减加速度为20 g(g为重力加速度,下同),回弹最大速度为0.9 m·s-1,最大纵向位移为369 mm,各项评价指标均满足GB 11567.2-2001[1]的要求。     

基于LS-DYNA的汽车前纵梁碰撞性能仿真研究

立足于乘员的安全保护,前纵梁是保证汽车具有良好的正面碰撞性能的重要部件。利用HyperMesh和LS-DYNA软件,对长安微型车的前纵梁的正面碰撞进行了仿真模拟,在此基础上对前纵梁的结构进了优化设计,比较了改进前、后前纵梁的吸能特性。仿真结果表明:改进后的前纵梁的碰撞特性得到了加强,从而为进一步提高整车耐撞性能提供一定的参考。     

某车型左纵梁变形吸能模式优化分析

某车型在进行偏置碰撞试验时,产生左纵梁变形区域偏小,变形吸能模式十分不理想;同时导致能量后传,前围变形过大,无法满足碰撞吸能要求。通过系统分析左纵梁可变形区域、刚度特性、抗弯特性,针对存在的问题,优化了此款车型左纵梁上附件的布置形式及可变形区域,并在原结构基础上调整纵梁结构变形特性。最后,通过实车验证试验对结果进行验证,结果表明:优化后的整车结构碰撞安全性能能够满足碰撞安全要求,能够为星级目标达标提供理想的结构基础。     

防撞活动护栏碰撞分析

为确定几种新型防撞活动护栏安全性能,采用有限元仿真分析和实车足尺碰撞试验相结合的技术手段,对几种新型防撞活动护栏进行碰撞分析.结果表明,折叠式活动护栏对小型车辆形成绊阻,不满足评价标准要求;小客车和大客车碰撞链式混凝土、桁架式和钢管预应力索活动护栏后均能恢复到正常行驶姿态,小客车车体重心处加速度最大值分别为9.78,8.8和8.1g,小客车驶出角度分别为10.2°,9.8°和10.2°,大客车驶出角度分别为6.8°,4°和0°,护栏最大动态变形分别为1.25,0.807和1.093 m,3种护栏防撞能力分别达到93,93和160kJ.     

某客车小偏置碰撞仿真分析及优化

依据IIHS法规建立某客车小偏置碰撞模型,利用LS-DYNA软件进行仿真,结果显示其驾驶员座椅处加速度峰值及驾驶室侵入量均超过法规规定值;分析了客车前部受力及主要部件吸能情况,采用增加吸能器结构及改进材料的方法进行改进,仿真结果表明:改进后驾驶员座椅处加速度与生存空间满足法规要求,提高了客车小偏置碰撞安全性.     

上海地铁6-8号线吸能结构的抗撞性优化

以上海地铁6-8号线前端吸能结构为载体,应用碰撞仿真软件PAM-CRASH和多学科协同优化软件iSIGHT进行碰撞数值模拟分析和吸能结构优化,得到吸能结构在大变形碰撞时的变形模式及各碰撞参数,并对动车组的吸能结构进行评估及最优设计,实现车辆的被动安全保护和耐撞性优化设计,为吸能部件的再生产和研发提供必要的理论依据.     

车门侧面柱碰仿真分析

根据Euro-NCAP法规要求,建立了某小型纯电动汽车车门有限元模型,利用LS-DYNA进行车辆侧面柱碰仿真分析。分析了车门主要吸能部件的吸能情况,车门内板、外板、防撞梁的应变量以及对应胸部、腿部和盆骨位置关键节点处的侵入量和侵入速度。结果表明:对应各个关键节点处的侵入量和侵入速度均在安全范围内,但明显压缩了该紧凑型车型的乘员逃生空间,可对车门部件进一步优化。     

不同截面薄壁梁的轴向耐撞性对比研究

针对汽车碰撞安全研究的需求,以汽车前纵梁为研究对象,分析了薄壁直梁的耐撞性评价指标,运用非线性有限元理论建立了方形和方锥形2种不同截面薄壁直梁的有限元模型,研究了这2种截面的薄壁直梁结构在轴向冲击载荷下的能量吸收与变形特性,并对他们的耐撞性能进行了对比.结果表明,锥形截面薄壁梁的吸能特性优于方形结构.