結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件在增強(qiáng)車(chē)輛側(cè)撞性能中的應(yīng)用
2013-06-06 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來(lái)源:仿真在線(xiàn)
本文借助于Altair 公司優(yōu)秀的前后處理軟件HyperMesh & HyperView及Ls_Dyna軟件,對(duì)轎車(chē)的側(cè)面碰撞安全性進(jìn)行研究,同時(shí)運(yùn)用一種全新的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)方案改善側(cè)面碰撞性能以滿(mǎn)足最終側(cè)撞要求。
楊明 來(lái)源:Altair
關(guān)鍵字:CAE HyperMesh&HyperView 側(cè)面撞擊 結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件
1 概述
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,汽車(chē)作為現(xiàn)代交通工具越來(lái)越普及。車(chē)輛的急劇增長(zhǎng)一方面給人們的生活和生產(chǎn)帶來(lái)極大的方便,但同時(shí)也使交通事故數(shù)量及其造成的人員傷亡數(shù)量一直呈上升趨勢(shì)。為提高汽車(chē)被動(dòng)安全性能,減少乘員傷亡,在汽車(chē)開(kāi)發(fā)階段必須研究汽車(chē)結(jié)構(gòu)的耐撞性。本文比較系統(tǒng)地提出了一種改善汽車(chē)側(cè)面碰撞安全性的方法。 針對(duì)某款轎車(chē)側(cè)面撞擊的仿真結(jié)果,對(duì)該款轎車(chē)側(cè)面撞擊的結(jié)構(gòu)耐撞性進(jìn)行分析和評(píng)價(jià),為轎車(chē)結(jié)構(gòu)耐撞性的改進(jìn)奠定基礎(chǔ)。在整車(chē)仿真平臺(tái)上,提出改善汽車(chē)側(cè)面撞擊性的結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案,并對(duì)改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)進(jìn)行碰撞仿真分析,通過(guò)與原結(jié)構(gòu)仿真結(jié)果的對(duì)比,驗(yàn)證本公司的機(jī)構(gòu)加強(qiáng)件對(duì)車(chē)輛側(cè)撞性能改善的作用。
2 有限元分析結(jié)果
通過(guò)HyperMesh對(duì)某車(chē)型建模并添加相應(yīng)的邊界條件,然后通過(guò)Ls-Dyna計(jì)算,最后在HyperView中分析結(jié)果。(這里只顯示與側(cè)撞相關(guān)的局部模型)
側(cè)撞前CAE局部模型 側(cè)撞后CAE局部模型
從HyperView 的分析中可以看出,模擬撞擊后B柱中部和B柱頂部變形較大,同時(shí)分析結(jié)果也可以明確這兩個(gè)位置的侵入量也很大。
3 改進(jìn)方案
從CAE的分析結(jié)果看,必須加強(qiáng)B柱中部和B柱頂部的結(jié)構(gòu),一般的改進(jìn)方案是另外增加筋板,增加現(xiàn)有筋板厚度,用高強(qiáng)度鋼材等方法,這里提出一種全新的改進(jìn)方案:在這兩個(gè)位置放入本公司的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件以提高這兩個(gè)位置的強(qiáng)度。與傳統(tǒng)加強(qiáng)方案的比較:可以在保持強(qiáng)度的同時(shí)減輕重量(材料為塑料);裝配工序簡(jiǎn)單,不需要在流水線(xiàn)上增加新的工位。
B柱頂部位置的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件
B柱中部位置的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件
4 改進(jìn)后的CAE分析結(jié)果
將兩個(gè)加強(qiáng)件放入整車(chē)模型中,在HyperMesh中添加相應(yīng)的約束和接觸,完成Ls_Dyna計(jì)算后,在HyperView中分析結(jié)果:
增加結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件后側(cè)撞后CAE局部模型
通過(guò)HyperView的分析可以看出:在B柱中部和B柱頂部位置添加結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件后,這兩處的變形明顯減少,同時(shí)通過(guò)HyperView 分析添加結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件前后的侵入量變化,同樣可以得出在此兩個(gè)位置添加結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件對(duì)側(cè)撞結(jié)果提高很多:
添加結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件前后侵入量的比較(單位:mm)
5 分析結(jié)論
運(yùn)用Altair的HyperMesh & HyperView及Ls_Dyna軟件對(duì)此車(chē)做側(cè)碰模擬分析,通過(guò)Altair的后處理軟件HyperView找出此車(chē)的結(jié)構(gòu)薄弱位置,采用一種全新的方法,在結(jié)構(gòu)薄弱部分添加結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件以達(dá)到加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的作用。經(jīng)過(guò)分析后,可以看出通過(guò)增加結(jié)構(gòu)件后,侵入量和變形都有很大程度的減少,同時(shí)也最終滿(mǎn)足此車(chē)的撞擊測(cè)試要求。
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