某中型校车顶部强度分析与结构改进

依照相关标准和法规,对某型校车车身顶部强度进行静态压溃、准静态压溃和整车跌落的仿真研究,系统评价校车车顶结构的抗压强度特性,并对关键承载结构进行改进。     

帽型薄壁管件准静态压溃模拟计算中焊点的处理方法

以单帽薄壁管轴向准静态压溃试验为基础，研究了帽型薄壁管准静态压溃有限元分析中焊点的建模方式。在Ls-Dyna平台上系统地分析了不同类型的焊点模型对于单帽结构准静态压溃模拟计算中平均压溃力及变形模式的影响，通过对比模拟结果与试验结果，得出了适用于帽型薄壁管准静态压溃模拟计算的焊点模型。     

激光钎焊车顶变形问题的分析与优化

文章基于激光钎焊车顶跌落变形问题,详细分析了顶盖跌落变形的产生机理;着眼于整车开发的流程,提出利用LS-Dyna软件进行零件重力及跌落变形模拟流程;利用Triz工具的分离原则及矛盾表从设计上找到了改进方案;针对外观、制造、周期、重量、成本和风阻6个方面对改进方案进行了详细的分析,总结了各方案的优缺点及适用范围。     

全承载客车正面碰撞吸能器设计与验证

为开发大型全承载客车碰撞吸能器，通过整车正面碰撞有限元仿真分析，确定了吸能器合理的吸能量和压溃力，以压溃力为目标进行吸能器结构参数设计。采用铝合金和DP600钢试制了吸能器样件，通过静态压溃试验对比不同吸能器的压溃力和变形模式，并通过台车碰撞和整车碰撞试验验证吸能器性能。结果表明，铝合金吸能器的压溃变形模式稳定，材料没有撕裂现象，在正面碰撞、偏置碰撞、斜角碰撞等多种碰撞工况下都能产生良好变形，满足整车碰撞安全性的要求。     

棱边强化薄壁方管静动态轴压理论和仿真研究

本文旨在对棱边强化薄壁方管的静动态轴向压溃进行研究。首先分析了方管静态平均压溃力公式中的能量等效流动应力选取方法及其对理论预测结果的影响,之后结合Cowper-Symonds经验公式,导出了动态平均压溃力公式。同时基于Hypermesh 9.0建立了440A原始和棱边强化薄壁方管静动态轴向压溃有限元模型,仿真再现了塑性变形过程和压溃力波动状况,仿真值与理论值吻合得较好,最大偏差不超过4.0%。最后,制作若干个棱边塑性应变强化的35钢方管,进行压溃试验,验证了静态轴向压溃理论的有效性,理论值与试验值之间偏差仅为7.1%。本研究为棱边强化薄壁部件的强度设计及其在车身结构中的应用提供了参考。     

车身结构耐撞性设计参数的全局灵敏度分析

为准确评估汽车碰撞等非线性问题中设计参数的敏感度,提出了基于响应面和Sobol法的全局灵敏度分析策略.以某款轿车车顶压溃为例,以车身上部零件为研究对象,应用多项式响应面建立设计变量与车顶强度的近似模型并开展灵敏度分析,甄别对车顶强度影响较大的关键变量.     

PC液晶膜集成调光车顶应用于汽车的关键技术研究

针对集成调光车顶在整车应用中的关键技术进行了研究;设计了满足整车强度和刚度要求的PC板夹层液晶膜的集成方案;并在车身模态试验评估结果基础上提出了优化建议。利用高低温试验检验了集成调光车顶耐候性,对集成工艺和整车装配工艺提出了应用要求。     

单帽型薄壁梁弯曲和轴向压溃吸能的理论预测方法研究

以Kecman薄壁梁弯曲压溃理论和Wierzbicki超折叠单元理论为基础,建立一种改进的单帽型薄壁梁准静态弯曲压溃和轴向压溃理论模型,并推导相应的吸能公式。该模型适用于求解同材同厚、同材异厚、异材同厚和异材异厚的单帽型薄壁梁弯曲压溃和轴向压溃吸能。试验和数值仿真结果表明:与传统理论和模型相比,改进理论模型对于预测单帽型薄壁梁的弯曲压溃和轴向压溃吸能具有较高的精度,在应用范围方面更具有通用性。     

轿车车顶结构的综合性能分析与评价

运用有限元数值模拟法研究了轿车车顶结构的模态特性、抗凹性能、覆雪强度、抗压强度等结构性能。系统评价了轿车车顶结构的静态、动态性能,包括载荷、边界条件的设置等,并给出了相应的评价准则及适用范围。将各个工况下的评价体系进行整合,得到合理的综合评价体系,为整车设计或车顶结构的相关产品研发提供了参考。     

基于J-C型材料模型的整车正面碰撞结构优化

根据拉伸试验结果,考虑应变率效应及温度效应,确定了B420LA及HC420/780DP材料的J-C型动态拉伸本构方程,并将这2种材料用于某款新能源汽车的前纵梁结构设计。基于LS-DYNA程序,采用数值仿真的方法,考虑整车正面碰撞工况前纵梁结构的变形模式及压溃吸能效果,对前纵梁结构进行了优化设计。结果表明,优化后的前纵梁压溃变形模式更好、吸能效果更优,左、右侧整车加速度峰值由58.1g与56.2g分别降为38.0g与39.2g,前围板过程最大侵入量由208.7 mm降低为182.2 mm,符合汽车正面碰撞工况研发的需要。     

基于宏观断裂力学的CFRP薄壁结构耐撞性能研究及应用

为了研究碳纤维增强复合材料（Carbon Fibre Reinforced Plastics，CFRP）薄壁圆管在准静态轴向压溃过程的压溃失效形式和吸能特性，提出一种基于宏观断裂力学理论基础的本构模型。通过对比试验和仿真结果，发现比吸能和平均力误差均小于1%，这验证了宏观断裂力学分析方法的合理性。为了进一步研究复合材料在汽车前纵梁吸能部件中的应用，从耐撞性能和轻量化角度出发，对比了CFRP前纵梁和钢质前纵梁的仿真结果。结果表明，在相同前纵梁结构件中，CFRP前纵梁的能量吸收能力要大于钢质前纵梁的能量吸收能力。     

转向管柱碰撞吸能性能优化分析

针对汽车转向管柱在整车碰撞测试过程中出现的吸能不足现象,通过对吸能因素、压溃距离和溃缩机理进行分析,优化整体性能,并对优化后的性能进行CAE仿真和实车验证。     

大客车正面碰撞的仿真及改进研究

以某6120型大客车为研究对象,基于UG、ANSYS/LS-DYNA等仿真软件平台及有限元分析理论,建立了车身结构有限元模型。根据大客车车身结构特点,进行了初始速度为50 km.h-1的正面碰撞有限元模拟仿真研究,得到了正面碰撞的车身结构变形。针对驾驶区压溃严重,驾驶员生存空间变小的情况,对前部车身骨架及底架结构进行了一定的改进设计。仿真结果表明:改进后驾驶区的变形适度减小,质心加速度和驾驶员座椅处典型测点的加速度最大值都有所减小,改进设计取得了一定的成效;该改进方法对大客车车身结构正面碰撞的安全性设计及后续的相关研究具有参考和应用价值。     

基于行人保护的发动机罩铰链研究

针对发动机罩铰链区域对满足行人头部保护要求存在的不足,设计了一种新式压溃式铰链.采用Hy-permesh软件建立了该铰链的有限元模型,并进行了试验验证.应用有限元软件Nastran对原始铰链和新铰链进行静强度仿真比较可知,新式压溃式铰链的横向强度更好.按照欧洲行人保护法规应用有限元软件LS-DYNA对新铰链和原铰链进行行人保护性能仿真比较可知,使用压溃式铰链使行人的头部伤害值HIC由原来的1420下降到了940,表明压溃式铰链在横向强度提高的基础上具有更好的行人头部保护性能.     

基于侧面碰撞的热成型高强度零件开发

以某型轿车为例,基于轻量化车身目标进行准静态三点弯曲和动态冲击数值模拟分析,获得了适合车身结构的高强度热成型零件。根据C-NCAP法规要求,通过动力显示仿真软件LS-DYNA建立了整车车身侧碰模型,将优化设计零件引入整车进行侧碰仿真对比分析。结果表明,采用1.6 mm热成型防撞梁替换原2.5 mm普通高强度钢防撞梁后,整车车身侧碰抗撞性能获得大幅改善且车体变形显著减小,车身质量减轻3.7 kg,整车减重0.28%。     

薄壁直梁件碰撞诱导变形模拟分析

采用LS-DYNA软件对某薄壁直梁件开设的8种诱导结构进行碰撞仿真研究。分析了不同诱导结构对薄壁直梁件压溃模式、载荷变化和能量吸收情况的影响。初步认为,不加诱导结构时薄壁直梁件的变形模式不稳定;薄壁直梁件在轴向压溃过程,对侧壁上的孔不敏感;侧壁上诱导槽的开设形式对薄壁直梁件压溃影响较大。     

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。     

重型自卸车举升结构件改进设计及分析

针对某重型自卸车三角臂在用户使用过程中出现断裂现象,运用柔性多体系统动力学方法,建立了基于ADAMS软件平台的整车刚柔耦合多体动力学仿真分析模型.将举升机构中的三角臂作为柔性体置于整车模型中,捕获其应力最大部位及发生时刻并评价了其动强度.提出3种结构改进方案,并从应力、变形、经济性等方面对3种方案进行对比分析,从而确定最优方案,实现了对举升机构关键件的合理改进.     

某皮卡正面碰撞模拟仿真研究

文章在探讨了皮卡车应用前景后,在碰撞仿真理论的指导下,根据国家C-NCAP规定,以某皮卡为研究对象,利用软件hyperworks和ls-dyna建立整车正面碰撞有限元模型并进行仿真分析。通过对整车前部变形和加速度时间历程曲线对比的研究,评价了整车的安全性和验证了仿真模型的有效性,为该款车后续的碰撞性能改进设计提供参考。     

镂空式车顶扰流板关键参数对两厢车空气阻力的影响

镂空式车顶扰流板已成为一种汽车造型设计的新思路，对整车空气动力性能也有极大的影响。为了研究镂空式车顶扰流板对整车空气阻力系数的影响，基于比亚迪某款带有镂空式车顶扰流板的两厢车型，以 CFD仿真为主要开发工具，分别研究了扰流板角度、镂空通道和 D 柱扰流板的影响，并与风洞试验结果进行对标。研究发现，镂空式车顶扰流板的角度减小，镂空通道与后风挡距离减小，以及 D 柱扰流板延伸长度增大均会导致顶部尾流增大，使尾流上下匹配关系发生变化。当上下尾流匹配性更好时，空气阻力系数更低。该研究结果可为后续镂空式车顶扰流板的开发提供经验。