白车身正面碰撞滑车试验和CAE仿真

时间：2020-01-05

目前汽车碰撞试验方法有三类：①实车碰撞试验；②滑车模拟碰撞试验；⑧台架试验。其中实车碰撞试验和真实汽车碰撞事故情形较为接近，其试验结果说服力较强，是综合评价汽车碰撞安全性能的较基本的方法。其它两类试验都是以实车碰撞的结果为基础，模拟碰撞环境的零部件试验，但成本相对低些。本文是在文献 [2]研究的基础上，利用文献中所论述的白车身CAE模型，也就是参考车CAE模型，创建基于LS．DYNA的白车身正面碰撞有限元分析模型进行CAE模拟仿真分析，根据仿真结果对前保险杆横梁，吸能盒和前纵梁进行了优化设计，并将优化后的CAE仿真值与滑车模拟碰撞试验结果进行对比分析，进一步验证了所创建的CAE模型的有效性。

1 创建白车身正面碰撞有限元模型
文献中的CAE模型是基于NASTRAN求解器。卜建立的，而本文的CAE模拟仿真是在LS．DYNA求解器中进行的，因此需要将它转换成基于 LS．DYNA求解器下的CAE模型。白车身的单元质量已经符合碰撞模拟要求，可以直接利用，焊点需要进行转换，材料需要提供应力应变关系及考虑应变率的影响。滑车刚度很大，试验时基本**，可模拟成刚体。重庆脚轮重庆高压油管凿井绞车重庆**空 EXTRA NODES模型连接。本文的刚性墙、滑车和刚性连接片用20号刚性材料，车身钣金部分用24号多线性弹塑性材料。壳单元采用BT单元(2号单元公式)，并严格控制沙漏。白车身与刚性墙以及白车身内部零件之问的摩擦系数均为0．15。白车身与刚性墙问的接触采用 AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE类型，白车身内部零件之间的接触采用AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE类型，焊点与白车身间的接触采用CONTACT_SPOTWELD类型。通过给相关部位的节点赋质量的方式，调整白车身和滑车的质量及其质心位置，使其与试验时实车状态一致，因模型的总质量和质心位置直接影响分析结果。约束刚性墙所有的自由度，滑车除X方向的移动自由度放开外，其余自由度全部被约束住。赋予白车身和滑车实际碰撞时的X负方向初始速度——34．2 km／h。图l是滑车碰撞试验CAE模型，所创建的滑车碰撞试验CAE模型如图l(a)所示，加速度计布置如图l(b)所示。

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