轎車車體側(cè)面抗撞性研究[碩士論文]

轎車車體側(cè)面抗撞性研究:本文從彈塑性力學(xué)理論和有限元方法入手，剖析了進(jìn)行仿真分析的理論內(nèi)涵，建立了某轎車車體主要零件的數(shù)學(xué)模型，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行了相應(yīng)處理和簡化，模擬了實(shí)車的焊接、連接、接觸等工藝條件，同時(shí)按照EEVC標(biāo)準(zhǔn)建立了可變形吸能壁模型。以典型側(cè)撞結(jié)構(gòu)框架為基礎(chǔ)，對網(wǎng)格劃分、材料定義、算法選擇、焊接工藝、接觸條件設(shè)定進(jìn)行了細(xì)致的分析，積累了大量的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，為整車碰撞仿真分析提供了條件。按照ECE R95法規(guī)對轎車車體總成進(jìn)行了側(cè)撞仿真分析，并與實(shí)車碰撞試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較，驗(yàn)證了二者的一致性。針對試驗(yàn)和仿真結(jié)果中出現(xiàn)的問題，提出了比較優(yōu)化的改進(jìn)方案，并對改進(jìn)方案進(jìn)行了二次仿真，結(jié)果顯示改進(jìn)方案提高了車體側(cè)面抗撞性，方案是可行的。本文介紹了一套組合多種應(yīng)用軟件并適用于碰撞仿真分析的方法，并在國內(nèi)較早地對轎車車體側(cè)面抗撞性進(jìn)行了仿真分析，探索出一條有效可行的工作程序，對其它同類車型的側(cè)面抗撞性分析具有一定的借鑒意義。
關(guān)鍵詞：側(cè)面碰撞 抗撞性 車體 有限元法 仿真

1.1 汽車安全性法規(guī)的發(fā)展史1
1.2 美國被動(dòng)安全性法規(guī)FMVSS 1
1.3 歐洲被動(dòng)安全性法規(guī)以及和FMVSS 的區(qū)別2
1.4 我國被動(dòng)安全性法規(guī)現(xiàn)狀 4
1.5 國內(nèi)外被動(dòng)安全研究現(xiàn)狀 5
1.7 本文的研究內(nèi)容6
第二章彈塑性力學(xué)理論和計(jì)算方法 8
2.1 彈塑性特性的基本描述8
2.2 塑性變形的特點(diǎn)和塑性力學(xué)的附加條件9
2.3 彈塑性力學(xué)的簡化模型9
2.4 彈塑性力學(xué)的基本方程10
2.5 有限變形彈塑性問題的有限元法12
2.6 計(jì)算方法分析14
2.7 小結(jié)15
第三章側(cè)面碰撞模擬分析的影響因素? 16
3.1 單元尺寸的確定17
3.2 材料的設(shè)定19
3.2.1 沙漏效應(yīng)20
3.2.2 硬化法則21
3.2.3 應(yīng)變率22
3.2.4 單元積分模式24
3.3 接觸問題25
3.3.1 接觸系統(tǒng)的約束條件25
3.3.2 接觸界面算法25
3.3.3 接觸搜索算法26
3.3.4 接觸摩擦力算法26
3.4 連接方式的設(shè)定28
第四章車體側(cè)面碰撞模擬分析 32
4.1 總體分析過程32
4.2 產(chǎn)品數(shù)學(xué)模型的建立和整理32
4.3 有限元網(wǎng)格劃分36
4.4 有限元網(wǎng)格檢查和裝配38
4.5 車體結(jié)構(gòu)抗撞性分析38
4.5.1 單元質(zhì)量檢查38
4.5.2 材料定義39
4.5.3 可變形移動(dòng)壁40
4.5.4 接觸條件定義41
4.5.5 時(shí)間步長控制43
4.5.6 其它條件控制44
4.5.7 碰撞仿真分析44
4.6 小結(jié)49
第五章數(shù)據(jù)采集和處理 50
5.1 電測量系統(tǒng)50
5.1.1 電測量系統(tǒng)的頻率響應(yīng)的要求50
5.1.2 采樣預(yù)濾波52
5.1.3 采樣頻率52
5.1.4 幅值分辨率52
5.1.5 數(shù)據(jù)處理52
5.2 光學(xué)測量系統(tǒng)53
5.3 小結(jié)56
第六章車體側(cè)面碰撞被動(dòng)安全對策和改進(jìn)設(shè)計(jì) 57
6.1 增加板料厚度57
6.2 采用新材料60
6.3 采用先進(jìn)工藝61
6.4 改進(jìn)設(shè)計(jì)61
6.5 小結(jié)64
第七章汽車被動(dòng)安全分析技術(shù)的新觀點(diǎn)和新方法 65
7.1 反工程分析法65
7.2 模型簡化分析法65
7.3 結(jié)構(gòu)簡化分析法 66