侧碰分析报告 减重1028.docx

K 01 设计开发项目侧碰仿真分析报告(□初版/ ?更改) 重庆迪科汽车研究有限公司二〇一五年十月 ?初始模型(EQDATA/ ) ?更改情况(减重,删除吸能盒, 前车架总成/ ) ?B柱侵入位移及侵入速度?车门侵入位移及侵入速度?蓄电池运动分析 ?使用软件 H yper works, Ls-dyna ?建模过程根据逆向建模的 CAD 数模和整车的测量数据, 进行整车有限元网格的划分和碰撞仿真建模。建立的碰撞模型包括:白车身、闭合件、底盘( 不含转向系统)等部分, 最后再将各分总成组装成整车模型。 白车身建模参照《白车身结构 CAE 报告》中有关车身有限元建模的基本步骤利用 Hypermesh 软件完成了白车身的有限元模型的建立。整个白车身有限元模型如图 所示,模型共计 525112 个节点, 51549 1个 Belytschko-Tsa y壳单元和 145 个五面体、六面体单元(模拟粘胶)。 2D 单元中有四边形单元 469117 个, 三角形单元 4 212 9 个,三角形单元占全部 2D 单元的 %。图 白车身有限元模型 闭合件建模以相同的建模方法和步骤, 建立前后车门、后背门和前舱盖的有限元模型。前门有限元模型如图 所示,模型包含 4 451 1 个节点,4 4410 个 BT壳单元, 其中, QUAD4 单元 4 1122 个, TRIA 3 单元 3 288 个, 三角形单元占全部单元的 0%。图 前门有限元模型图后后门有限元模型如图 所示, 模型包含 38934 个节点, 38962 个 BT壳单元,其中, QUAD4 单元 35986 个, TRIA3 单元 2976 个, 三角形单元占全部单元的 7 .6 3% 。图 后门有限元模型图前舱盖有限元模型如图 所示,模型包含 24918 个节点, 24985 个 BT壳单元,其中, QUAD4 单元 23772 个, TRIA3 单元 1213 个, 三角形单元占全部单元的 %。图 前舱盖有限元模型图 底盘建模此次分析对前部底盘结构进行了较为详细的建模, 建立的模型主要包括驱动电机、电池、电动机支架、充电装置、驱动电机控制器、副车架、前悬架和轮胎等, 其中驱动电机、电池、前悬、后悬和轮胎的有限元模型分别如图 至图 所示,其中驱动电机在实车碰撞过程中变形十分微小, 因此建模过程中可将其视为刚体。最后在不影响计算精度的前提下, 对后部车体结构进行了简化处理,最终建立的底盘系统模型如图 3. 10 所示。图 驱动电机有限元模型图图 电池有限元模型图图 前悬有限元模型图图 后悬有限元模型图图 轮胎有限元模型图图 底盘有限元模型图对以上各总成进行连接,组装成整车碰撞模型。最终建立的整车有限元分析模型如图 所示。图 整车有限元模型?边界及工况在上述整车有限元模型基础上建立侧面碰撞仿真模型, 需要对模型进行适当调整。有限元模型中略去了对车体结构安全性能影响较小的附件, 因此将未建模部件用质量点代替, 最终建立的侧面碰撞模型共包含 18 91009 个单元, 12 85119 个节点。《 GB 20071-2006 乘用车侧面碰撞的乘员保护》规定, 侧面碰撞试验车辆的质量应是整车整备质量加上需要放置的假人质量, 试验时在车辆前排左右两侧座椅处加装 50%HybirdIII 型假人各一个,仿真中在前排左右座椅处各增加 75kg 的配重,最终确定的整车质量为 1070kg ( 其中整车整备质量为 920 kg)。将最终用于碰撞仿真分析的整车参数和项目提供的实车参数做对比, 具体数据如下表 所示。表 整车参数对比部件名称碰撞仿真模型实车模型整车整备质量 920 kg 920 kg 加载后质量 1070 kg 1070 kg 单元数 18 91009 节点数 1285119 《 GB 20071-2006 乘用车侧面碰撞的乘员保护》对车辆进行侧面碰撞的试验工况做了明确规定, 进行侧面碰撞时, 移动壁障以 50Km/h 的速度撞击试验车。参照试验工况设定仿真分析的边界条件, 仿真分析时地面采用无限大的 rigidwall 来模拟,并且设定其摩擦系数, 定义车体自身的接触, 建立的侧面碰撞仿真模型如图 所示。图 侧面碰撞仿真模型?材料选用 LS-DYNA 提供了多种单元类型,不同的单元类型因其积分方式等的不同对计算结果和仿真运行时间具有很大影响, 碰撞分析中常用的单元类型如表 3