车车身碰撞性能的有限元仿真与改进

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1、万方数据第39卷第9期上海交通大学学报V01．39No．92005年9月JOURNAI。OFSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYSep．2005文章编号：1006—2467(2005)09—1452—05汽车车身碰撞性能的有限元仿真与改进亓文果，金先龙，张晓云，孙奕(上海交通大学机械与动力工程学院，上海200030)摘要：在碰撞仿真理论的指导下，以某型号小客车为研究对象，建立了整车正面碰撞有限元模型，并按照国家汽车安全法规CMVDR294的要求进行了整车正面碰撞试验的数值仿真，结果显示，与试验结果取得了较好的一致．根据仿真计算结

2、果，对发动机罩及其铰链进行结构和材料两方面的改进设计，改善了发动机罩的变形吸能模式．在此基础上，为了更全面评价整车结构的耐撞性能，建立了整车偏置碰撞有限元模型，进行了偏置碰撞的数值模拟分析，计算了车身变形及其吸能特性．根据仿真计算结果，对前纵梁和前轮罩进行结构改进设计，提高了其吸能能力．关键词：车辆；车身；偏置碰撞；耐撞性；有限元方法；仿真中图分类号：U467．13文献标识码：ATheSimulationandImprovementofAutomotiveBodyCrashPerformanceWithFiniteEIementMethodQI

3、Wen—guo，JINXian-long，ZHANGXiao—yun，SUNYi(SchoolofMechanicalEng．，ShanghaiJiaotongUniv．，Shanghai200030，China)Abstract：Basedonthebasicprincipleofvehiclecrashanalysisusingthenonlinearfiniteelementmethod，acommercialvehiclefiniteelementmodelwasbuilt．Afrontalcrashsimulationaccorded

4、withthenationalautomobilesafetyregulations，namelyCMVDR294，wascarriedout．Thesimulationresultandthetestre—sulthave3goodcoherence．Basedonthesimulationresult，severalimprovementsofenergyhoodandhingeweremadeonthestructureandmaterialoftheformerdesign，thedistortionmodeofenergyhoodwa

5、simproved．Basedontheseresearches，toevaluatethecrashworthinessofthecommercialvehicletoagreaterextent，40％frontaloffsetcrashsimulationwasachievedusingthenonlinearfiniteelementmethod．Somedesignimprovementsoffrontallongitudinalbeamandenforcedbonewereachievedaccord—ingtothesimulat

6、ionresult，whichimprovestheenergyabsorbingability．Keywords：vehicle；auto—body；offsetcrash；crashworthiness；finiteelementmethod；simulation汽车交通事故给社会和人民的生活带来了巨大的灾难，已经成为很严重的社会问题．在汽车交通事故中，出现几率最高的是汽车碰撞，其中正面碰撞最普遍，大约占汽车碰撞的40％[1一．根据对交通事故统计数据的分析，实际上正面全宽碰撞只能代表大约1／4的正面碰撞事故．大多数的汽车正面碰撞事故都是偏置

7、的E2](接触面积在30％～70％)，因此，欧洲汽车安全法规(ECE)中正面碰撞的接触面积为40％[3一．我国的汽车工业还比较落后，汽车安全法规也不完善，但是这不能成为降低车辆安全标准的理由．借鉴汽车工业先进国家的安全法规，研究国产汽车耐撞性能对尽快提高国产汽车的安全性能具有重收稿Et期：2004—05—23基金项目：国家自然科学基金资助项目(6017402)；教育部博士点基金资助项目(20010248008)作者简介：亓文果(1977一)。男，山东省莱芜市人，博士生，主要从事汽车碰撞安全性仿真与碰撞事故的再现研究金先龙(联系人)，男，教授，博

8、士生导师，电话(Tel．)：021—62932256；E—mail：jxlong@sjtu．edu．cn．万方数据第9期亓文果，等：汽车车身碰撞性能的