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原文传递基于有限元车架碰撞仿真分析

论文题名：	基于有限元车架碰撞仿真分析
关键词：	汽车碰撞;仿真分析;有限元法;整车质量
摘要：	进入二十一世纪以来,汽车工业随着国民经济发展和交通运输体系的建立得到了飞速发展,汽车制造技术的日臻成熟,汽车产业的日益壮大。汽车作为现代化交通工具,在给人们的生产、生活带来便利与乐趣的同时,也因其引起的交通事故给人类的生命和财产带来极大的伤害和损失。在这些交通事故中除了作为人为的因素外,还有车辆本身的碰撞安全性达不到要求也是一个很重要的因素。在汽车发生正面碰撞时,碰撞动能由车身前端的“压溃区”的变形来吸收,而且主要是由端部底架的大变形来缓冲冲击和吸收冲击动能。查阅相关资料可知,前纵梁吸能量可高达总能量的30％-50％,在整车的碰撞过程中,可以说车架是吸收能量的主要部件。车架的吸能量将对整车的加速度产生重要的影响,对保护乘员和驾驶员有重要的意义。因此有必要对车架进行碰撞的耐碰撞性仿真研究。　　本文结合国内外的汽车碰撞在安全领域的现状及发展趋势,根据我国的碰撞法规(C-NCAP)以北京吉普车BJ1021C型车为原型,采用了PRO/E—ANSYS/LS-DYNA—LS-PREPOST—Mat lab联合建模求解后处理等技术,建立车架有限元模型,应用该模型进行了车架碰撞仿真分析研究,并取得了以下主要进展: 　　1、通过查阅了大量的参考文献资料,基本了解和掌握了国内、外汽车碰撞安全性研究的现状以及发展动态。　　2、采用PRO/E三维制图软件绘制车架三维实体图,显式有限元基本理论及分析软件ANSYS/LS-DYNA的使用,运用LS-PREPOST后处理器获得加速度曲线,学会使用Matlab进行加速度平均值的求解。　　3、采用实际的例子证明采用无缝接口进行PRO/E与ANSYS/LS-DYNA连接的合理性。在显示分析有限元ANSYS/LS-DYNA中学会构造并使用刚性墙,以及对弹簧单元的制作。通过简化的整车CAD模型,再选择合适的单元类型、材料模型、网格密度、初始条件等,建立了考虑整车质量特性的有限元模型。　　4、由于车架的前纵梁是吸能的关键部件,本文对该车车架结构的前纵梁进行了改进设计和再次的碰撞模拟。结果表明,通过改进设计后,该车架的碰撞缓冲吸能能力有了一定的提高。表明本次的改进是合理的。　　5、通过本文的分析,学习了车架正面碰撞有限元模拟仿真分析的一般方法,其结论对改善车架产品的正面碰撞安全性提供了参考依据。
作者：	姚鹏
专业：	机械工程
导师：	郑钧宜
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文