汽车有限元模型简化对碰撞模拟分析的影响研究

发布时间：2022-12-09 06:37

　　从近几年来有限元仿真技术在汽车碰撞安全性能的研究中使用得越来越广泛。但是目前汽车有限元模型庞大的网格数量使得仿真计算时间变得很长,尤其是加入人体有限元模型使得仿真计算时间进一步加剧。所以如何在保证仿真结果准确性前提下,对汽车有限元模型进行简化处理,研究简化到不同程度的模型对碰撞模拟分析的影响,得到最优汽车有限元简化模型,为碰撞模拟仿真中加入人体有限元模型,进一步减少碰撞仿真计算时间,提供理论依据,对汽车碰撞安全性的研究是非常必要的。本文对目前国内外正在研究的几种简化模型方法做了全面叙述,阐述了各个简化模型方法的优劣之处,选用其中一种简化方法对整车模型进行简化进行后续分析研究。本文采用的整车模型为美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）建立的某款轿车模型,建立100%正面碰撞模型和40%偏置碰撞模型完成仿真计算,并与实车试验结果进行对比分析,验证模型的有效性,将其作为简化模型的基础模型。本文通过子结构简化模型的方法对100%正面碰撞、40%偏置碰撞和侧面碰撞三种工况进行简化处理,分别得到了关于100%正面碰撞中的四种简化模型、40%偏置碰撞中的三种简化模型以及侧面碰撞中的两种简化模型。1... 

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 前言
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 汽车碰撞国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 汽车碰撞研究方法
        1.3.1 经验法
        1.3.2 试验法
        1.3.3 计算机仿真法
    1.4 模型简化方法
    1.5 本文研究内容和方法
2 碰撞模型的建立与验证
    2.1 引言
    2.2 100%正面碰撞模型建立与验证
        2.2.1 整车模型检查
        2.2.2 整车正碰模型的建立
        2.2.3 碰撞参数设置
        2.2.4 整车100%正面碰撞模型的验证
    2.3 40%正面碰撞模型建立与验证
        2.3.1 模型建立
        2.3.2 40%偏置碰撞的验证
    2.4 本章小结
3 100%正面碰撞简化模型对仿真结果的影响
    3.1 引言
    3.2 简化模型建立
        3.2.1 简化模型建立方法
        3.2.2 简化模型建立
    3.3 简化模型的验证
        3.3.1 前言
        3.3.2 输出能量对比
        3.3.3 车模型变形分析
        3.3.4 前围板变形对比
        3.3.5 测量方式对比
        3.3.6 车门变形对比
        3.3.7 速度和加速度对比分析
    3.4 仿真时间对比
    3.5 小结
4 40%偏置碰撞简化模型对仿真结果的影响
    4.1 简化模型建立
    4.2 简化模型验证
        4.2.1 输出能量对比
        4.2.2 车模型变形对比
        4.2.3 前围板位移对比
        4.2.4 车门距离对比
        4.2.5 左侧A柱折弯对比
        4.2.6 B柱底部速度和加速度对比
        4.2.7 发动机底部顶部速度与加速度对比
    4.3 结果分析
    4.4 仿真时间对比
    4.5 本章小结
5 侧面碰撞简化模型对仿真结果的影响及应用
    5.1 引言
    5.2 侧面碰撞简化模型建立
    5.3 简化模型验证
        5.3.1 能量对比
        5.3.2 侧围变形对比
        5.3.3 B柱距离变化对比
        5.3.4 B柱速度和加速度对比
        5.3.5 移动壁障对比
    5.4 仿真时间对比
    5.5 侧面碰撞车体结构的改进
        5.5.1 本文改进方面
        5.5.2 改进前后对比
    5.6 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
7 参考文献
8 致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]2018版C-NCAP侧面碰撞分析[J]. 王月,肖海涛,张海洋,周大永,刘卫国.  汽车工程师. 2017(01)
[2]基于Pc-Crash的车辆侧滑事故再现方法[J]. 邹铁方,张勇刚,陈元新.  中国安全科学学报. 2013(01)
[3]概念设计阶段的车身结构分析[J]. 迟瑞丰,胡平,侯文彬.  汽车工程. 2010(03)
[4]汽车被动安全研究现状与发展[J]. 乔维高.  汽车科技. 2008(04)
[5]基于逐步回归模型的汽车碰撞安全性多目标优化[J]. 张维刚,廖兴涛,钟志华.  机械工程学报. 2007(08)
[6]有限元程序网格沙漏变形的分析与控制[J]. 程俊霞.  计算物理. 2007(04)
[7]汽车安全与人体损伤生物力学的有限元模拟研究[J]. 阮世捷,胡习之,曲杰.  华南理工大学学报(自然科学版). 2007(06)
[8]多学科设计优化中常用代理模型的研究[J]. 穆雪峰,姚卫星,余雄庆,刘克龙,薛飞.  计算力学学报. 2005(05)
[9]汽车碰撞行人交通伤害特点分析[J]. 李莉,杨济匡,李伟强,方海峰,赵智.  汽车工程. 2005(01)
[10]微型客车车身结构正面碰撞特性的数值模拟[J]. 郝春鹏,范子杰,桂良进,陈宗渝.  汽车工程. 2004(05)

博士论文
[1]轿车侧碰撞安全性及乘员损伤防护技术研究[D]. 张斌.湖南大学 2010
[2]轿车侧面碰撞安全性能计算机仿真及试验研究[D]. 葛树文.吉林大学 2007
[3]汽车碰撞安全性设计与改进技术[D]. 张维刚.湖南大学 2002
[4]汽车正面碰撞设计分析技术及应用研究[D]. 胡玉梅.重庆大学 2002
[5]汽车前碰撞安全性的试验与仿真技术研究[D]. 曹立波.湖南大学 2002

硕士论文
[1]基于简化模型的车身侧面耐撞性分析与优化[D]. 漆维.湖南大学 2013



本文编号：3715033