基于ls-dyna的汽车侧面碰撞仿真研究

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1、基于LS-DYNA的汽（申请工学硕士学位论文）车侧面碰撞仿真基于LS-DYNA的汽车侧面碰撞研究仿真研究史文艳培养单位：汽车工程学院武汉学科专业：车辆工程理工大研究生：史文艳学指导老师：乔维高教授2014年5月万方数据类号密级UDC学校代码10497学位论文题目基于LS-DYNA的汽车侧面碰撞仿真研究英文题目StudyonVehicleSideImpactSimulationBasedonLS-DYNA研究生姓名史文艳指导教师姓名乔维高职称教授学位博士单位名称汽车工程学院邮编430070申请学位级别工学硕士学科专业名称车辆工程论文提交日期2014年5月论文答辩日期2014年5月学位授

2、予单位武汉理工大学学位授予日期答辩委员会主席评阅人2014年5月万方数据独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印

3、或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：万方数据摘要我国汽车保有量不断地迅速增长，因此而造成的交通事故也越来越多。由于我国的道路基本国情以平面交叉为主，因此交通事故中侧面碰撞发生的占有率最大，尤其对于轿车来说，车体侧围多以薄钢板焊接而成，是汽车车身最为薄弱的地方，且一旦轿车与侧面物体发生碰撞，并由于侧围没有足够的溃缩空间而占用车内生存空间，车内驾乘人员就很容易受到侧围部件的冲击挤压而造成严重伤害。侧围部件中B柱是侧面碰撞发生时的主要受力部件，且正对驾乘人员的身体各部位，许多学者研究发现侧面碰撞发生时B柱部件的侵入形态、侵入量及侵入速度能够直接反

4、映侧面碰撞对车内驾乘人员的伤害程度。因此通过研究B柱的这三个安全性指标，开发一种对乘员安全性能起到最大保护作用的B柱结构从而改善汽车侧面碰撞安全性能将具有重要的意义。本文选择的课题是关于移动变形壁障的侧碰安全性，通过正交表设计虚拟试验使用LS-DYNA求解来优化B柱的结构参数从而改善车辆侧面碰撞的安全性能。首先，依据侧碰法规在HyperMesh软件中创建移动变形壁障侧碰形式的有限元仿真模型，将K文件导入LS-DYNA求解；然后在仿真结果可信的前提下对B柱关于三个指标的响应B柱侵入形态，侵入量和侵入速度做详细分析，指出理想变形模式，侵入量和侵入速度的限值，以及该车型存在的不足及对乘员造

5、成的伤害模式；接着针对车型B柱不足处及碰撞中乘员的损伤模式，对B柱的影响因素做正交试验显著性分析，并对显著性因素做进一步优化设计，通过矩阵型权重分析法来确定最优方案；最后在验证试验中得到B柱腰线处侵入量降低35.647%，腰线处侵入速度减小35.046%，且变形模式与理想型相吻合。研究结果表明，正交设计B柱各部件的材料和厚度，以此来提升B柱耐撞安全性能是一种简便可行的方法，使B柱的各个安全指标值能达到很大程度的改善。本文研究思想为改善B柱耐撞性，提高汽车侧面碰撞安全性能提供了一定参考。关键词：MDB，侧面碰撞，B柱，耐撞性，正交优化I万方数据AbstractInChinathetra

6、fficaccidentsaremoreandmorewithcarownershipcontinuouslyincreasedrapidly.Ourcountryaremainlyflatcrossroads,sothesidecollisioninthelargestshareoftrafficaccident,especiallyforcars,carbodysideismainlythinplatesweldedtogether,whichisthemostweakplaceincarbody,sooncethecarhavesidecollisionandthesidedo

7、esnothaveenoughspacetotakeuptheinteriorlivingspace,thevehicledrivingpersonnelmayeasilyhitbythesidesurroundpartsextrusiontocauseseriousharm.Insidesurroundparts,Bpillaristhemainstresscomponentswhensideimpactoccursandoppositethebody.