详情

原文传递汽车碰撞有限元数值建模及仿真

论文题名：	汽车碰撞有限元数值建模及仿真
关键词：	汽车碰撞;整车模型;有限元法;数值模拟
摘要：	汽车碰撞数值建模及仿真对提高汽车被动安全性具有重要指导作用。实车碰撞试验的周期长、耗费大及不可重复性使得其有相当大的局限性;数值建模及仿真计算不但可以节省大量的资源，而且能够设置不同的参数来重复操作，消除实车碰撞试验中随机因素的影响。对汽车碰撞过程进行计算机模拟，不仅能较准确的预测碰撞过程中乘员的响应与伤害程度，同时还能预测汽车结构本身的抗撞性能，评价汽车结构的优劣，并进行相应的改进，从而可以快速高效地评价多种设计方案，使技术人员在车辆开发早期就能有效预测其被动安全性能，加快新车型开发速度。　　本文针对某型号轿车开展了汽车碰撞数值建模及仿真研究，研究内容及相关成果包括: 　　(1)阐述了国内外汽车碰撞安全法规的发展过程、国内外汽车碰撞安全性的研究现状和发展动态。介绍了汽车碰撞数值仿真计算中运用的非线性动态显式有限元理论和相关的计算方法。　　(2)依据我国相关法规，在碰撞仿真理论指导下，以在有限的计算机资源下顺利实现整车碰撞数值模拟为目的，以某型号轿车为研究对象，详细阐述了利用HyperMesh和LS-DYNA建立整车有限元模型的过程，包括构件简化、单元选择、网格划分、部件连接、材料属性、接触定义以及初始条件和边界条件的设定。　　(3)运用非线性有限元法对整车以50km/h的速度正面碰撞刚性墙的过程进行了数值仿真计算，通过将仿真结果中的能量变化曲线、刚性墙反力曲线、B柱的速度曲线和加速度曲线与相关实车测试结果进行对比分析，验证了该建模方法的正确性和有效性。　　(4)按照法规要求进行了正面40％刚性墙偏置碰撞以及侧面移动壁障碰撞仿真计算，并对仿真结果进行分析，评价该车的被动安全性能，为进一步改善车身结构和提高交通事故处理效率提供依据。
作者：	曹雁超
专业：	机械工程
导师：	王建明
授予学位：	硕士
授予学位单位：	山东大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文