某车碰撞特性仿真分析及结构改进研究

发布时间：2017-09-24 03:32

  本文关键词：某车碰撞特性仿真分析及结构改进研究

  更多相关文章： CATIA 有限元模型 车身刚度 碰撞仿真 后处理 吸能构件

【摘要】：为提高某车型的被动安全性,依据厂家提供的图纸,利用Catia软件简化该车三维模型,并与有限元分析软件联合仿真,对整车的车身刚度和碰撞安全性进行分析,为改善整车结构提供参考依据,缩短研发周期,降低研发成本。首先,对国内外汽车碰撞安全法规及研究现状进行分析,制定研究路线。掌握线性有限元法和非线性有限元法的理论基础。将简化好的车身和整车的三维模型分别导入到有限元分析软件ANSYS Workbench和HyperMesh中,进行前置处理,建立车身和整车的有限元模型。其次,车身刚度是评价整车满足使用要求最基本的参考指标,在ANSYS Workbench中对车身有限元模型施加相应的约束和载荷,计算车身的弯曲和扭转刚度值,与国外同类型车刚度值进行比较,并得出分析结果。然后,在整车有限元模型的基础上,分别导入100%刚性壁障、40%重叠可变形壁障和侧面可变形移动壁障有限元模型,并调整好壁障与整车的位置关系。再进行刚性地面、重力加速度、初速度、加速度传感器、控制参数等的设置,导出K文件提交给LS-DYNA求解器求解,并对求解文件进行整车碰撞变形过程、碰撞有效性、加速度、侵入量等后处理。最后,通过分析碰撞仿真结果得出车头前部吸能不足,在车头前部增加吸能构件,并进行整车正面100%刚性壁障碰撞仿真分析。吸能构件在整个碰撞过程中吸收了能量,整车加速度峰值减小,前围板的侵入量也有所减小,增加了该车的碰撞安全性。
【关键词】：CATIA 有限元模型 车身刚度 碰撞仿真 后处理 吸能构件
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U467.14
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 选题背景及意义8-9
• 1.2 国内外汽车碰撞安全法规9-10
• 1.2.1 国外安全法规9-10
• 1.2.2 国内安全法规10
• 1.3 国内外汽车碰撞分析现状10-12
• 1.3.1 国外研究现状10-11
• 1.3.2 国内研究现状11-12
• 1.4 研究内容12-14
• 1.5 本章小结14-15
• 第二章 碰撞仿真分析有限元理论15-22
• 2.1 线性有限元法基础理论15-16
• 2.2 整车碰撞非线性有限元法基础理论16-21
• 2.2.1 物质描述16-17
• 2.2.2 运动微分方程17-18
• 2.2.3 守恒方程18-19
• 2.2.4 边界条件19-20
• 2.2.5 显式中心差分法20-21
• 2.3 本章小结21-22
• 第三章 车身和整车有限元模型建立22-35
• 3.1 软件介绍22-23
• 3.1.1 三维软件CATIA22
• 3.1.2 有限元软件ANSYS Workbench22-23
• 3.1.3 前后处理软件Hyper Works23
• 3.1.4 求解软件LS-DYNA23
• 3.2 三维模型简化23-26
• 3.2.1 模型简化方法23-25
• 3.2.2 模型装配25-26
• 3.3 有限元模型的建立26-34
• 3.3.1 车身有限元模型的建立27-29
• 3.3.2 整车有限元模型的建立29-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第四章 车身刚度分析35-40
• 4.1 弯曲刚度计算35-37
• 4.2 扭转刚度计算37-39
• 4.3 本章小结39-40
• 第五章 整车碰撞仿真分析40-60
• 5.1 整车正面 100%刚性壁障碰撞仿真分析40-48
• 5.1.1 求解前处理40-43
• 5.1.2 求解43-44
• 5.1.3 求解后处理44-48
• 5.2 整车正面 40%重叠可变形壁障碰撞仿真分析48-53
• 5.2.1 求解前处理48-50
• 5.2.2 求解50
• 5.2.3 求解后处理50-53
• 5.3 整车侧面可变形移动壁障碰撞仿真分析53-59
• 5.3.1 求解前处理54-55
• 5.3.2 求解55-56
• 5.3.3 求解后处理56-59
• 5.4 本章小结59-60
• 第六章 整车结构改进分析60-66
• 6.1 整车结构改进60-61
• 6.2 改进整车碰撞仿真分析61-65
• 6.2.1 碰撞有效性分析62-64
• 6.2.2 B柱下端速度/加速度分析64
• 6.2.3 前围板侵入量分析64-65
• 6.3 本章小结65-66
• 第七章 总结与展望66-68
• 7.1 总结66-67
• 7.2 展望67-68
• 参考文献68-71
• 致谢71-72
• 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文72

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本文编号：909121