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1、ISSN1674-8484汽车安全与节能学报,2010年,第1卷第4期12/12CN11-5904/UJAutomotiveSafetyandEnergy,2010,Vol.1No.4327—331前纵梁碰撞模拟中的焊点建模方法比较11111蒋小晴，杨济匡*，肖志，叶映台，郭杰（1.湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室，长沙410082：2.奇瑞汽车股份有限公司工程研究院，芜湖241009）摘要：研究了汽车前纵梁碰撞有限元分析中焊点的5种建模方式对仿真精度的影响。这5种焊点建模方法：刚性化节点模型、无质量刚性杆模型、可变形梁单元模型、实体单元模型和弹簧单元模型。在Ls-Dyna通用非线性
2、动力学软件平台上，建立对应的焊点模型，根据某前纵梁台车碰撞实验，对比分析这5种方法在模拟焊点失效响应、前纵梁的动态响应、建模的难度，点焊模拟连接、载荷力的优点和不足。结果表明:能否模拟失效对仿真精度有较大影响，在前纵梁碰撞模拟计算中模拟精度较高的焊点模型依次为：实体单元模型、可变形梁单元模型和弹簧单元模型。关键词：汽车碰撞；焊点建模；焊点失效；仿真精度中图分类号：U466Methodscomparisonofspotweldmodelsinlongitudinalbeamcrash11112JIANGXiaoqing,YANGJikuang*,XIAOZhi,YEYingtai,GUOJie(
3、1.StateKeyLaboratoryofAdvancedDesignandManufactureforVehicleBody,HunanUniversity,Changsha410082,China;2.AutomobileEngineeringResearchInstitute,CheryAutomobileCo.Ltd,Wuhu241009,China)Abstract:Acorrespondingcrashfiniteelement(FE)modelwasdevelopedtostudytheinfluenceofspotweldmodelsinlongitudinalbeamcra
4、shandthesimulationaccuracy.ThemodelusestheLs-Dynasoftwarewithfivetypesofspotweldmodels,includingtherigidbar,spotweld,beam,spring,andsolidelementmodels,inthecrashofacertainlongitudinalbeamjointedbyspotwelds.Witharealworldtestcomparison,thispaperanalyzesthefailureofspotweld,thedeformationoflongitudina
5、lbeam,thedifficultyofmodeling,andtheadvantagesanddisadvantagesofmodelingtheconnectingandloading.Theresultsshowthatthefailureofspotweldsaffectsthecarshsimulationprecision,andthatthesolidelementmodel,deformablebeammodelandspringmodelhavehighersimulationprecision.Keywords:carcrash;spotweldmodel;spotwel
6、dfailure;simulationaccuracy[1]电阻点焊是汽车车身上最主要的连接方式，在汽拟点焊的连接关系、载荷力以及焊接的失效。车碰撞有限元模拟计算中，如何对点焊进行正确的模前人对点焊模拟方式开展了大量研究：最初研究拟是十分重要的一环，也一直是仿真中的一大难点。要者们使用公用节点法和公用单元法，随后使用在对应节真实的模拟焊点在碰撞中的动态响应，就要准确的模点间定义约束方程的方法，目前较多应用可变形梁单收稿日期/Received：2010-11-19基金项目/Supportedby：国家“八六三”高技术研究发展项目（2006AA110101）；教育部“111计划”（111-2-11
7、）第一作者/Firstauthor：蒋小晴（1983－），男（汉），湖南，博士研究生。E-mail：jxqhao123@126.com*通讯作者/Correspondingauthor：杨济匡，博士生导师。E-mail：jikuangyang@hnu.cn328汽车安全与节能学报2010年第1卷第4期元，近年来有人提出了弹簧单元和实体单元来模拟点[2-3]焊的连接。不同的分析模式下，各种焊点失效及
