冲压成型历史对整车正面碰撞的影响.pdf

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1、2016(6)FOCUS摘要：为了更好地提高整车碰撞仿真精度，该文主要研究了冲压成型历史对正面碰撞仿真结果的影响，采用HyperForm和Radioss软件，以某车型为研究对象，将冲压成型引起的车身部件厚度减薄，残余应力和等效塑性应变信息映射到整车碰撞仿真模型中。并进行了正面碰撞加速度曲线和变形模式的计算；通过对比正面碰撞仿真结果和试验结果，可以发现引入冲压成型历史的碰撞仿真模型可以显著提高整车碰撞仿真的模拟精度，防止产生过设计现象，更好地指导汽车车身设计，为企业节省研发时间和成本。关键词：冲压成型历史；正面碰撞；一步法EffectonVehicleFrontal

2、Impact、)lrithConsiderationofSheetFormingHistory术Abstract：Thispapermainlyintroducestheeffectofsheetforminghistoryonthefrontalimpactsimulation．Takingacertaincarasanexample，thecarbodythicknessthinning，theresidualstressandtheequivalentplasticitystrainthatallarecreatedfromthesheetformingpr

3、ocessareintroducedintothesimulationmodelusingHyperFormandRadiosssoftware，atthesametimetheaccelerationcurveforafrontalimpactandthedeformationpatternarecalculated．Throughtheresultcomparisonbetweenthefrontalimpactsimulationandtheactualtestitisfoundthatthefrontalimpactsimulationmodelthatc

4、onsidersthesheetforminghistorycangreatlyimprovetheaccuracyofvehicleimpactsimulation，inordertopreventtheoverdesign，clearlydirectthevehiclebodydesign，shortenthedevelopmenttimeandreducethecost．Keywords：Sheetforminghistory；Vehiclefrontalimpact；One-stepmethod汽车被动安全性能主要取决于车身的结构耐撞性设计和空间合理布局，

5、如何提高整车碰撞仿真的精度是汽车被动安全研究的一大难点。车身结构以及覆盖件大部分由冲压成型完成，随着高强钢和超高强钢在汽车车身上的广泛应用，必然会在冲压成型过程中产生钣金件厚度变化、塑性应变及残余应力等，这些都会影响整车碰撞仿真精度。文献【l】将某款轿车发动机罩的冲压成型历史信息导人结构仿真模型，研究了厚度变化对仿真模拟结果的影响；文献[2—3】将冲压成型信息导入前纵梁，分析了前纵梁在碰撞过程中能量吸收和碰撞力的问题。文章通过对影响整车正面碰撞的吸能盒进行冲压成型模拟，将冲压成型历史信息引入仿真模型，提高整车碰撞仿真精度。1一步成型法基本理论冲压成型过程和碰撞过程

6、都是大转动、大位移及大应变产生的过程，材料发生塑性变形，导致冲压成型过程的几何关系和平衡方程呈现非线性，应力和应变也为非线性关系。一步法也称逆成型法，是根据全量理论提出的，可以快速获取钣金件的成型信息。一步法假设板料在冲压过程中是按比例加载的，由塑性全量理论构建板料初始状态和最终构形之间的关系，一步法不考虑成型过程的中间状态，因此不需要采用增量法求解，可以快速的计算拉伸成型件的厚度分布、残余应力及弹塑性+基金项目：中国第一汽车股份有限公司天津技术开发分公司2015年标准法规对策项目(YF一15一BZFG一001)—．45—．FOCUS应变，并能快速地预测可能出现的

7、拉伸缺陷。一步法有限元基本思想为：将成型件进行离散化，从最终构形C出发，将其作为板料的中面，通过确定初始板料co中节点的初始位置P0和最终构形中的最终位置P，利用有限元计算出构形最终的厚度分布、残余应力及残余应变。图1示出一步法成型的有限元示意图。触t．f1；jtI，j最终f讧惯I’图1一步法成型有限元示意图在一步法成型有限元计算中，一般有三方面假设：1)基于弹塑性形变理论，假设变形过程为等比例加载；2)可以发生弹塑性大变形，假设材料塑性变形体积不可压缩；3)假设模具的表现为非均匀的冲头法向压力，以及冲头、拉伸筋及压边圈下的摩擦力。2吸能盒冲压成型仿真结果吸能盒是

8、汽车正面碰