偏置可变形壁障及其有限元模型的开发与验证

开发了一种供汽车碰撞试验用的偏置可变形壁障(ODB),该壁障由蜂窝铝块制造,且满足中国的《乘用车正面偏置碰撞的乘员保护要求GB/T 20913-2007》法规。建立了基于壳单元的该壁障有限元模型。推导了异面压缩强度公式,用以指导试验。用准静态压缩试验,获得蜂窝铝物性参数。进行了台车高位水平杆及低位水平杆的壁障碰撞试验。在壁障的有限元模型中,添加了材料失效,使用弹簧单元,实现蜂窝铝内滞留空气压强效应的模拟。以壁障碰撞试验,验证该模型。结果表明:该模型可模拟面板及蜂窝铝的撕裂效果;仿真的力与变形的曲线波形及峰值与试验结果具有一致性。     

门饰板侧碰安全性能分析及结构优化

介绍了门饰板子系统侧碰性能的物理试验方法和CAE计算模型,通过CAE计算结果与物理试验结果的对比,验证了该CAE计算模型是高仿真的.提出运用门饰板CAE侧碰计算模型指导门饰板结构优化的方法,通过反复进行CAE计算和结构优化,直至满足技术指标后再开产品模具并做物理试验验证,大大节省了设计开发周期和成本.以门饰板腹部区域、肩部区域、髋部区域的结构优化设计和门饰板侧碰区域的固定点结构弱化设计为例,验证了所提方法的可行性.     

EuroSID-I侧面碰撞假人有限元模型的验证方法

对某非商业侧碰假人EuroSID—I有限元模型进行了修正,并按假人标定试验要求对其进行了全面的验证,结果表明修正后模型满足仿真研究要求,具备工程应用价值。     

面向行人下肢保护的蜂窝铝吸能结构优化

建立了行人小腿与某乘用车前端结构的碰撞有限元模型,而仿真分析发现行人腿部损伤指标在保险杠正中心Y_0处的胫骨加速度峰值和靠近吸能盒Y_(390)处的胫骨加速度峰值与膝部弯曲角峰值均超过了安全阈值。为改善汽车行人下肢保护性能,根据该车前端吸能空间设计了6种不同蜂窝胞元边长、5种不同蜂窝胞元厚度的蜂窝铝吸能结构,通过分析30组蜂窝铝吸能结构在Y_0处所对应的行人腿部综合伤害指标和比吸能的变化趋势,确定了对行人腿部保护性能较好的蜂窝铝胞元边长为14 mm。然后以吸能盒位置Y_(390)处行人腿部综合伤害指标最小为优化目标,运用软件Hyperstudy和LS-DYNA集成优化的方法以蜂窝铝吸能结构前盖板与蜂窝芯的厚度为变量进行优化。优化后靠近吸能盒Y_(390)处和保险杠正中心Y_0处的行人腿部3项伤害指标均大幅降低,且满足法规安全阈值要求,优化后的蜂窝铝吸能结构有效地改善了该车的行人下肢保护性能。     

车身环状框架结构断面正向轻量化设计

在深入分析主断面库作用的基础上,研究了基于关键坐标及板厚的主断面属性计算方法,探讨了满足弯扭刚度及侧碰工况约束条件下车身前门环结构的优化途径。以车身刚度及侧碰性能为约束条件,主断面属性参数为设计变量,车身结构轻量化为设计目标,采用均匀拉丁超立方试验方法进行样本点的选取,以Kriging插值近似方法构造代理模型,运用冲量梯度下降算法对数学模型进行优化求解,并通过实车试验验证了该优化方案的可行性。     

热成型件在铝车身B柱总成的应用

一款新能源铝车身开发过程中,热成型B柱总成结构应用替代铝材B柱结构,通过对整车侧碰CAE过程分析,通过对逐步满足侧碰分析目标。热成型材料因其可以利用单件热成形零件取代多层焊接结构,在汽车车身制造中应用越来越广泛。热成型零件的断面结构,是其能否达到高强度与轻量化两方面要求的关键。采用热冲压成型技术制得的冲压件屈服强度可高达1200MPa,且高温成型几乎没有回弹,具有成型精度高、成型性好等突出优点,因此引起业界的普遍关注并迅速成为汽车制造领域内的热门技术,广泛用于车门防撞梁、前后保险杠等安全件以及A柱、B柱、C柱、中通道等车体结构件的生产。     

轿车门内饰板总成侧碰设计优化

主要论述运用UG软件及CAE分析对轿车门内饰板总成侧碰区域结构进行分析。零件在满足自身刚度设计要求的同时,具有吸收能量的作用,以满足C-NCAP侧碰轿车门内饰板总成对乘员的保护要求。经过实验室实车碰撞结果,轿车门内饰板总成的设计通过验收。     

汽车侧面碰撞侧围结构可靠性优化设计

为研究侧围部件对整车侧面碰撞的影响,选取B柱内板、加强板、车门内板和防撞杆的厚度作为设计变量,结合试验设计、响应面模型、可靠性理论及优化算法,构建侧碰侧围结构可靠性优化数学模型,对侧围结构进行确定性与可靠性优化,并进行对比分析。分析结果表明:两种优化方法都能提高侧碰安全性,但确定性优化使得B柱最大侵入速度十分接近约束边界,相比于确定性优化,可靠性优化使得B柱最大侵入速度有所减小,吸能量有所增加,车门最大侵入速度减小3.1%,且各输出响应均远离约束边界值,B柱与车门最大侵入速度的可靠度提升了26.6%和10.5%,满足设计要求。故可靠性优化更能满足整车侧碰侧围结构耐撞性及可靠性要求。     

TS级可导向防撞垫的研究开发

针对我国高速公路三角分流地带存在不合理设计的情况,提出了一种新型可导向防撞垫结构。利用计算机仿真技术及实车碰撞试验对该防撞垫进行了正碰、斜碰、偏碰、正向侧碰、反向侧碰5种不同类型碰撞,依据《公路护栏安全性能评价标准》(JTG B05-01-2013)仿真结果及实车碰撞结果进行评价,评价结果均表明该防撞垫防护等级满足TS级标准要求。     

正交试验设计在侧面碰撞安全性仿真分析中的应用

摘要：采用正交试验与有限元仿真结合的方法,将某乘用车的侧碰改进问题归纳为一个7因素2水平的优化问题,进行了8种优化设计方案的计算,应用极差分析法对结果进行分析和整理,找到了对本车的侧碰性能影响显著的部件。最后,制定了最终的改进方案,计算结果表明,该方案在考虑成本的前提下实现了侧碰安全性的提升。     

汽车侧碰MDB蜂窝铝材料力学特性试验研究

通过准静态压缩、动态冲击、铝箔拉伸等试验,对EEVC的侧面碰撞用移动变形壁障(MDB)蜂窝铝材料力学特性进行了研究。准静态压缩试验分析了MDB蜂窝铝材料在W、T、L 3个方向上的静态强度特性;动态冲击试验分析了蜂窝铝材料在厚度方向的动态强度相对于静态强度的变化;铝箔拉伸试验分析了构成MDB的2种铝箔材料的拉伸强度特性。试验结果表明,构成MDB的4个蜂窝铝块的静强度变化趋势基本相同;W向的变形对T向的强度没有影响;应变率使蜂窝铝材料的冲击强度高于静强度。     

EEVC行人头模块标定试验

本文介绍并讨论了EEVC行人头模块的发展及相应的标定试验,利用LS-DYNA和HyperStudy软件对EEVC/WG17的头模块标定试验进行有限元模拟计算并做了敏感性分析,为实际试验提供了指导性建议。     

行人保护小腿冲击器有限元模型开发

针对TRL公司开发的行人保护小腿冲击器,建立了有限元模型.通过EEVC WG17规定的静态、动态标定试验及台架试验,进一步证实了该模型在高速碰撞下的精度,可用于行人保护的开发设计.     

汽车侧碰移动变形壁障有限元模型的开发

按照ECER95法规对移动变形壁障性能的要求及验证试验的方法，建立了移动变形壁障的有限元模型，并进行了验证试验仿真，仿真结果满足法规的要求，验证了模型的正确性。     

基于EEVC要求的行人碰撞试验台的研制和评估

基于EEVC/WG17制定的行人碰撞保护试验标准,开展了行人模块碰撞试验台的研制工作。文中介绍了该试验台的工作原理和各个功能模块的设计,并利用该试验台进行了行人头部模块和下肢模块碰撞试验,从能量、控制精度和试验可重复性等方面对其试验能力进行了初步评估。试验结果表明,该试验台满足EEVC制定的相关试验要求,可用于行人碰撞保护的研究和设计开发。     

行人-汽车碰撞试验腿部模块的可变形膝关节参数设计

根据行人-汽车碰撞中对行人腿部碰撞保护相关技术法规的要求,针对行人下肢的损伤机理,分析了腿部可变形膝关节部件的设计方法。通过力学模型的建立和分析,提出了确定膝关节部件结构类型、尺寸和材料的力学计算方法以及部件标定试验验证方案。经算例和部件的标定试验验证,该设计方法满足EEVCWG10的弯曲部分技术要求,可变形膝关节设计原理和分析方法可以为其他行人腿部模块技术规范中的部件设计提供参考。     

汽车偏置前撞试验用渐变强度可变形壁障的有限元模型

建立了渐变强度可变形壁障(PDB)的有限元模型。PDB的两个铝蜂窝芯采用壳单元并用"等同化"方法使之与实际的蜂窝结构一致,铝蜂窝窝孔中的空气采用阻尼杆单元表示。对PDB偏置板和横梁的碰撞实验过程进行了仿真,结果表明测力墙受力和壁障碰撞后变形与实验结果高度吻合,验证了模型的正确性。     

电控液压驱动可变气门机构的应用研究

在1台装备了自主开发的电控液压驱动可变气门机构的进气道喷射单缸试验发动机上,成功地实现了汽油机SI燃烧和可控自燃(CAI)燃烧。研究结果表明,采用自主研制的电液无凸轮轴气门机构能够实现可变气门定时及可变气门开启持续期;该机构在SI模式下能满足发动机的动力性要求且燃油经济性和CO,HC排放有所改善;通过排气门早关、进气门晚开策略,在转速为1 000 r/min、过量空气系数为1的工况下,进气门开启506~511°CA,排气门关闭242~278°CA气门正时范围内实现了CAI燃烧,CAI燃烧获得的最大平均有效压力可达0.395 MPa。     

Assessment of the pedestrian friendliness of a vechicle using subsystem impact tests

Annually, thousands of unprotected pedestrians are killed or suffer serious injuries in accidents with moving vehicles. Numerous automobile organizations have performed research on pedestrian safety. The European Enhanced Vehicle- Safety Committee (EEVC), Working Group 17 (WG17) proposed three component subsystem tests to evaluate the friendliness of a vehicle to pedestrians: the legform to hood test, the upper legform to bonnet leading edge test and the headform to bonnet top test. In assessing the pedestrian friendliness of a vehicle, the present study adopted the WG17 regulations of the three component subsystem tests. We herein describe in detail a finite element subsystem model built to analyze the pedestrian friendliness of a vehicle using LS-DYNA. The first objective of this study was to simulate these three component subsystem impact tests and evaluate car front aggressiveness. The second objective was to analyze the frontal structures of a vehicle and, based on the simulation results, identify dangerous areas and provide suggestions for vehicle front design that may decrease pedestrian injuries. The analysis of these models and the results obtained may be used to help evaluate the pedestrian friendliness of a vehicle and guide the future development of pedestrian-friendly vehicle technologies.     

车用柴油机微粒捕集器流场的数值模拟与分析

研究的柴油机微粒捕集器采用目前应用最为广泛的壁流式蜂窝陶瓷作为过滤体,根据其结构对称性和内部流动数学模型,建立了稳态层流的过滤体内部流动CFD仿真模型,并运用离散格式分离求解器进行求解。仿真计算与试验验证表明模型能准确反映过滤体内部流动特性。