汽车正碰有限元仿真分析精度影响因素研究
随着国内汽车市场的持续火爆,我国汽车保有量的增长极其迅速,汽车碰撞安全问题也因此越来越受到人们的关注。由于实车碰撞具有费用昂贵、实验数据采集困难、产品开发周期过长等缺点,使得有限元仿真模拟技术作为一种行之有效的汽车安全性研究方法日益得到各大汽车厂商的认可,并已经被广泛采用。<br>   汽车碰撞有限元仿真分析是一个非常复杂的工程,仿真精度会受到各种不同因素的影响,如何权衡各因素对仿真效率及仿真精度的影响,一直是碰撞仿真研究的一个热点。本文综合描述了影响碰撞仿真分析精度的常见因素,并根据实际项目经验,对影响较大的如焊点...
随着国内汽车市场的持续火爆,我国汽车保有量的增长极其迅速,汽车碰撞安全问题也因此越来越受到人们的关注。由于实车碰撞具有费用昂贵、实验数据采集困难、产品开发周期过长等缺点,使得有限元仿真模拟技术作为一种行之有效的汽车安全性研究方法日益得到各大汽车厂商的认可,并已经被广泛采用。
   汽车碰撞有限元仿真分析是一个非常复杂的工程,仿真精度会受到各种不同因素的影响,如何权衡各因素对仿真效率及仿真精度的影响,一直是碰撞仿真研究的一个热点。本文综合描述了影响碰撞仿真分析精度的常见因素,并根据实际项目经验,对影响较大的如焊点模拟方法,材料的应变率效应及冲压成形结果等因素进行了重点研究。
   文章主要研究了焊点模拟方法、材料应变率效应及冲压成形结果对正面碰撞仿真结果的影响。通过分析焊点实际受力状态,提出一种更为准确的焊点模型,这种实体单元集合焊点模型在模拟及预测焊点失效方面较传统Beam单元具有非常大的优势;研究弹塑性材料的应变率特性,并通过分析确定弹塑性材料应变率效应对碰撞性能有较大的影响,在碰撞模型中必须对其加以考虑;通过简单的薄壁梁碰撞试验分析对比,发现材料冲压成形结果对碰撞结果有较大的影响,并且对比一步成形法与迭代成形法的优劣,确定一步法效率较迭代法要高很多,因此建议在整车碰撞仿真中考虑冲压成形影响时使用一步成形法。
   论文研究结果表明:在整车碰撞仿真分析中,应用新焊点模型,并考虑材料应变率效应以及冲压成形结果能够显著的提高模型精度,有效缩减车辆碰撞安全开发周期,降低开发成本。整车碰撞实验结果表明,在碰撞仿真模型中同时考虑三种因素能够准确的预测实验结果,从而使最终车身结构优化方案准确有效。
  
展开
作者: 谢斌
学科专业: 汽车工程
授予学位: 硕士
学位授予单位: 湖南大学
导师姓名: 成艾国
学位年度: 2011
语 种: chi
分类号: U467.14 O241.82
在线出版日期: 2011年9月28日