基于ls-dyna电动汽车正面碰撞仿真的研究

《基于ls-dyna电动汽车正面碰撞仿真的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于LS-DYNA的电动汽车正面碰撞仿真研究摘要随着国家对电动汽车产业的大力扶持，我国电动汽车的保有量不断增加。伴随着电动汽车产业的发展，电动汽车安全问题日益凸显其重要性。由于电动汽车在动力组成上不同于传统的燃油汽车，电动汽车的被动安全问题有其特殊性，除了需满足传统汽车的安全标准外，电动汽车的被动安全还需考虑电池的安全性。本文使用成熟的显式动力分析软件LS．DYNA对电动汽车正面碰撞进行了仿真研究。模拟电动汽车以48km／h的速度垂直撞向刚性墙。使用强大的有限元前处理软件HYPERMESH对几何模型进行网格划分。有限元模型中分别使用点焊功能和节点耦合的方法模拟车身焊接及

2、电池与底架的螺栓连接。设置合适的时间步长因子和局部弹性刚度控制CPU时间和沙漏变形。使用ANSYS自带的处理器查看变形及位移曲线、速度曲线和加速度曲线。由能量变化曲线观察动能和内能的转换情况及对沙漏能的控制情况。选取合适的节点考察前端电池及车门的变形量从而判定前端电池的安全性及车门的变形是否在可接受范围之内。依据仿真结果对底架结构进行了改进，对改进后的车身进行了正面碰撞仿真，仿真结果表明改进后的底架结构能有效地提高驾驶室处底架的刚度，减小横梁的弯曲变形，将车门的变形量控制在可接受范围内。本文最后采用拓扑优化的方法对底架进行了改进。拓扑优化后模型的仿真结果表明新模型耐撞性

3、较原模型及先前改进的模型均有不同程度地提高。关键词：电动汽车；正面碰撞；LS．DYNA；仿真ResearchinSimulationofElectricVehicle’SFrqIntResealmU11lCleSrontVe7collisionBasedonLS．DYNAasetl0nL—YABSTRACTWiththecountry’Ssupportofindustryofelectricvehicle，thenumberoftheelectricvehicleisgraduallyincreasing．Withthedevelopmentofindustryofel

4、ectricvehicle，electricvehicles’safetyshowstheimportance．Becauseelectricvehiclesinthecompositionofpoweraredifferentfromthetraditionalruelvehicle，passivesafetyproblemofelectricvehiclehasitsparticularity,inadditiontotheneedtomeetthesafetystandardsofthetraditionalvehicle，electricvehicles’pas

5、sivesafetyneedtoconsiderthesafetyofthebattery．ThearticleusesexplicitdynamicanalysissoftwareLS-DYNAtosimulateelectricvehiclefrontcrash．Theelectricvehiclecrashesintoarigidwallinthespeedof48km／h．Usethepowerfulfiniteelementpre—processingsoftwareHYPERMESHtomeshgeometrymodel．Spot—weldfunctiona

6、ndnodecoupledmethodcanseparatelysimulatethebodyweldingandboltedconnectionsbetweenbatteryandchassisinfiniteelementmodal．SettheappropriatetimestepsizefactorandlocalhourglasscoefficienttocontrolCPUtimeandhourglassdeformation．UsepostprocessorinANSYStoviewthedeformationanddisplacementcurve，ve

7、locitycurveandaceelerationcurve．Accordingtoenergycurve，observethetransitionbetweenkineticenergyandinnerenergyaswellasthecontrolofthehourglassenergy。SelecttheappropriatenodestoobservethedeformationofthefrontbatteryanddoorinordertodeterminewhetherthebatteryiSsafeandthedoord