【精品】整车碰撞仿真分析报告

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1、1概述13碰撞仿真模拟参数23.1整车与各总成模型23.2整车有限元模型单元数量统计34碰撞模拟总体结果44.1初始方案（未加车门）44.2优化方案（未加车门）54.3优化方案（加车门）55碰撞模拟优化改进及局部结果85.1结构耐撞性优化情况85.2门框变形情况95.3方向盘运动情况106乘员系统模拟117结论121概述碰撞仿真模拟，主要是针对碰撞法规CMVDR294进行的仿真模拟。通过对模拟结果进行分析，找出整车结构中存在的问题，为基于改善整车碰撞特性的结构优化提供依据。同时，通过比较优化方案与初始方案的碰撞仿真结果，说明优

2、化方案在整车碰撞特性上的改善效果。分析所采用的软件、初始环境与参数设置、单元类型及参考标准见下模拟分析软件PAM-CRASH2002碰撞形式正面碰撞（如下图所示）碰撞初始速度50km/h结构单元SolidUniformShell3积分点BT壳单元结构Bar2节点杆单元撞击接触方式刚性墙参考标准CMVDR294GB11557-1998碰撞仿真时间0.1S2碰撞仿真模拟参数整车碰撞仿真模拟，不但要模拟实车各总成Z间的连接，还要细化到各个关键的零部件；不但按照其实际材料特性，密度、质量、接触、边界条件、初始条件和控制参数设置，还要真

3、实的模拟实车碰撞时的状态。3.1整车与各总成模型整车有限元模型车头有限元模型侧围有限元模型后围有限元模型地板有限元模型顶盖有限元模型注:底盘有限元模型A柱以前为吸能区,车门有限元模型网格大小控制在10mm左右；中部网格人小为15mm,C柱以后网格大小为20mmo3.2整车有限元模型单元数量统计LF7160轿车有限元模型单元数量统计见卜'表:部件名称单元数量（个）三角形单元数量四边形单元数量三角形单元比率车头923086931853777.5%侧围484823612448707.4%地板447763379413977.5%顶棚9

4、01216288501.8%底盘6235775535480412.1%车门497223646460767.3%其他16898422164762.5%总计342016267203152967.8%一般来说三角形单元数量超过10%会影响分析的精度，从上表可以看出，有限元模型中三角形单元的数量占壳单元总数的7.8%,未超过10%的限值。3碰撞模拟总体结果20ms,40ms,60ms,80ms整车碰撞变形及数据结果如下表所示4.1初始方案（未加车门）20ms40ms60ms8()ms上图为初始设计方案整车（未加车门）碰撞变形示意图，其

5、中门框最大变形量出现在前门上较链附近，峰值为72mm。4.2优化方案（未加车门）20ms40ms60ms80ms如图为优化改进方案整车主体碰撞变形示意图，其中，门框最大变形量出现在前门上较链附近，峰值为58mni（具体的改进方案见5.1）。4.3优化方案（加车门）上图为优化方案加车门后的整车碰撞变形示意图，门框的变形量前门框变形-时间历程曲线以下为整车碰撞过程中相关的历程数据曲线图，说明如下：能量曲线表征碰撞过程中动能向内能转化的过程，其总能量保持不变；速度曲线表示整车碰撞过程屮平均速度的变化情况。刚墙反力曲线反映碰撞过程中刚

6、墙受冲击力的大小，同时也可以看出整车加速度的变化情况；能量-时间历程曲线-1350015000-1500-3000-4500AverageVeloc1tv_X/Tune-6000-7500-9000-10500-120000—10.010.020.030.040.050.060.070.080.09Time整车速度-时间历程曲线500000U450000400000350000300000250000200000150000RigidWall_Force/Time10000050000°o_IIIIIII~0.010.020.

7、030.040.050.060.070.080.09Time刚墙反力-时间历程曲线由刚墙反力曲线可以看出，在0.022S时出现一凸峰，其值约为475000N（由此计算出整车减速度峰值约为44g）,在0.044S时出现另一凸峰，其值约为400000NC由此计算出整车减速度峰值约为37g）,这说明吸能梁起到了吸收大量碰撞能量的作用，初步达到了减轻乘员伤害的目的。从图中还可以看山，刚墙反力的变化趋势与理想的碰撞特性相比尚有差别，说明该车的结构耐撞性还未达到最佳，但由于车身结构和发动机布置的限制，已很难进一步改善。从冃前情况看，该车的

8、碰撞特性基本上可达到要求。4碰撞模拟优化改进及局部结果5.1结构耐撞性优化情况木项目考虑到成木问题，许多结构件需沿用，因此，我们在优化时，尽量在纵梁上做文章。去掉纵梁前端的方孔原结构优化结构优化纵梁前端压溃筋的布置：将第一条筋的位置前移，达到均布效果，这样压溃变形效果更好，增