基于Hypermesh的整车正碰分析.docx

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基于Hypermesh的整车正碰分析

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胡珀余强宋若旸赵轩

摘要：文章构建车辆的有限元模型，进行正面100%刚性壁障碰撞的模拟仿真，来分析车辆结构的潜在缺陷和合理性，主要内容为：（1）介绍整车中各个铰链以及加速度传感器的建立，对整车各个结构部件进行了连接设置，对整车的接触设置进行了说明，对材料的设置、刚性墙的建立以及控制卡片的导入进行说明。（2）利用Hypermesh和LS-DYNA对模型进行计算，利用HyperView查看输出结果。（3）根据仿真计算的数据，对模型的合理性进行评价分析，发现前围板入侵量和B柱右侧加速度的指标偏大，影响了汽车的安全性能。关键词：正面100%碰撞;有限元;Hypermesh;LS-DYNA：U467?：A?：1671-7988（2020）02-40-05

Abstract：Full-textfiniteelementmodel，100%self-confrontation，wall-fault-likeimitation，futureanalysis，implicitlatentrationality.Maincontents：（1）Thetheoreticalbasisofthefiniteelementmethodisintroduced，andtheestablishmentofeachhingeandaccelerationsensorinthewholevehicleisintroduced.Thestructuralcomponentsofthewholevehicleareconnectedandset，andthecontactsettingofthewholevehicleisexplained.Theestablishmentofarigidwallandtheintroductionofcontrolcardsaredescribed.（2）CalculatethemodelusingHypermeshandLS-DYNA，anduseHyperViewtoviewtheoutputconsequence.（3）Accordingtothedatacalculatedbythesimulation，therationalityofthemodelisevaluatedandfoundthattheintrusionofthedashpanelandtheaccelerationoftherightsideoftheB-pillararetoolarge，whichaffectsthesafetyperformanceofthecar.Keywords：Positive100%collision;Finiteelement;Hypermesh;LS-DYNACLCNO.：U467?DocumentCode：A?ArticleID：1671-7988（2020）02-40-05

前言

針对当今严重的交通事故，各国的工程技术人员都在努力提高汽车的安全性能。中国采用的标准是C-NCAP，是将在市场上购买的新车型按照比我国现有强制性标准更严格和更全面的要求进行碰撞安全性能测试，评价结果按星级划分并公开发布，旨在给予消费者系统、客观的车辆信息，促进企业按照更高的安全标准开发和生产，从而有效减少道路交通事故的伤害及损失。本文旨在介绍一种主流整车有限元前处理的方法，通过后处理的输出结果对某车型结构的合理性进行评价。

1乘用车正碰有限元模型的建立

1.1有限元分析的理论介绍

有限元分析（FiniteElementAnalysis）假定将刚体分割成数目有限多的小单元，在计算的时候将相临近的有限单元在几何的节点处相互连接，即将自由度无限的刚体在传递力和扭矩时进行简化，然后将计算域打散成一个一个可以迅速计算的小块。最后再通过连接关系将这些小块一一的连接起来，同时采用矩阵分析来进行计算，最终转化为有限元自由度的计算问题[1-2]。

1.2常用连接关系的建立

对于整车的骨架连接采用1D-rigid进行连接（二氧化碳保护焊），该方法简单，而且不需要为连接的单元建立属性和材料。

柔性体之间采用焊接单元1D-connectors-spot，选用焊点材料mat100和焊点属性solid来模拟焊点。然后添加集合，选择焊点为从面，而焊接层数则根据实际来选定。

对于刚性单