汽车仪表板材料与头部碰撞模拟分析

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1、硕士学位论文汽车仪表板材料与头部碰撞模拟分析TheAnalysisofMaterialandHead—ImpactSimulationofVehicleInstrumentPanel学科、专业：丞童工程学21008059指导教师：旦力完成日期：2013—6—6大连理工大学DalianUniversityofTechnologyf舢伽Ⅲ删Ⅲ舢脚舢删舢Y2417875大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工’作及取得研究成果。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

2、或撰写的研究成果，也不包含为获得大连理工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。作者签名：触魄掣大连理工大学硕士学位论文摘要随着汽车工业的不断发展，高分子聚合物材料的应用越来越广泛，尤其是在汽车仪表板上的使用，其由多种聚合物材料构成，研究这些材料的动力学特性，对仪表板头部碰撞进行模拟分析，极大的方便了仪表板的结构优化，提高了仪表板的安全性能。本文使用弹．粘塑性的SAMP．1材料模型来描述仪表板PP材的材料属性，通过材料的基本试验反求出SAMP．1材料模型中需要的真

3、应力真应变曲线，然后利用该材料模型对该型仪表板头部碰撞试验进行模拟分析。本文首先对SAMP．1材料模型的屈服条件、流动法则、硬化法则、率效应和材料的损伤失效准则进行了详细的介绍，从中了解到该材料模型依赖于材料的真应力真应变曲线。然后介绍了材料真应力真应变曲线的反求过程，分别通过分阶段法和G’Sell修正公式法来求得该曲线。使用LS．DYNA显式分析算法，模拟材料的拉伸、压缩和剪切过程，通过得到的位移载荷曲线与试验的位移载荷曲线相比较，对模拟时输入的真应力真应变曲线进行优化，从而得到准确的真应力真应变曲线。最后对汽车仪表板进行了头部碰撞模拟分析

4、。结合PP材的SAMP一1材料模型，利用罚函数接触碰撞算法，模拟分析头部仪表板碰撞，并将计算结果与试验结果进行比较，计算误差在合理的范围内，说明该算例可以用作标准算例，继续选择其他碰撞点进行碰撞模拟，对仪表板结构和安全性进行优化。关键词：仪表板：头部碰撞：PP材料：SAMP一1：模拟分析汽车仪表板材料与头部碰撞模拟分析TheAnalysisofMaterialandHead-ImpactSimulationofVehicleInstrumentPanelAbstractAsthedevelopmentofvehicleindustry,the

5、applicationofpolymersisbecomingwider,especiallyinthevehicleinstrumentpanel．Vehicleinstrumentpanelismadeupofmanypolymers．InordertocarryoutHead—Impactsimulationoftheinstrumentpanel，thedynamicfeatLlresofthesepolymersmustberesearched．ThisPaDerusesSAMP．1materialmodeltodescribeth

6、echaracteristicofPPmaterialandgetthetruestress-truestraincurvebythebasictestofPP,whichiSneededbvSAMP—lmaterialmodel．Finally,itusesthematerialmodeltocarryoutHead—Impactsimulationoftheinstrumentpanel．Firstly,thispaperspecificallyintroducetheyieldcondition，flowrule，hardeningru

7、le，rateeffects．damageandfailureruleofSAMP-1materialmodel．Whichshowsthatmaterialmodelreliesonthetruestress．truestraincurve．Secondly,thispaperdescribesthebackanalysisofthetruestress-truestraincurve，appliesthemethodofseparatingphasesandG’Sellcorrectionformulastogetthecurvemeri

8、tionedabove．ThemorespecificprocessasfolloWS：itUSeSLS．DYNAExplicitanalysisalgorithm