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第２０卷第１期湖北汽车工业学院学报Ｖｏｌ＇２０Ｎｏ，１

２００６年３月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｕｂｅｉＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓＩｎｓｔｉｔｕｔｅＭａｔ．２０ｏ６

基于数值模拟的薄壁构件碰撞性能

研究及焊接影响

郝琪，吴胜军

（湖北汽车Ｔ业学院汽车Ｔ程系，湖北十堰￣２００２）

摘要：利用ＡＮＳＹＳ／ＬＳ—ＤＹＮＡ的显式有限元方法对４种典型车用薄壁构件进行正碰碰撞仿真，根据所得的变

形模式、冲击力、速度等一系列特性参数，分析了其吸能规律，比较ｒ不同构件耐碰撞性能的优劣，为车辆耐碰撞

性能的设计奠定ｒ理论基础。同时对焊点的仿真进行了讨论，分析了连接失效对碰撞性能的影响。

关键词：薄壁；碰撞；焊接

中图分类号：Ｕ４６３文献标识码：Ａ文章编号：１００８—５４８３（２００６）０１－０００６—０４

ＳｔｕｄｙｏｎＣｒａｓｈｗｏｒｔｈｉｎｅｓｓｏｆＴｈｉｎ－ｗａｌｌｅｄＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄＥｆｆｅｃｔｏｆ

ＷｅｌｄＢａｓｅｄｏｎＮｕｍｅｒｉｃａｌＶａｌｕｅＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ

ＨａｏＱｉ，ＷｕＳｈｅｎ￣ｕｎ

（Ｄｅｐｔ，ｏｆＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕｂｅｉＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈｉｙａｎ４４２００２，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｅｘｐｌｉｃｉｔｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｉｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｃｒａｓｈｗｏｒｔｈｉｎｅｓｓｏｆ４ｔｙｐｅｓｏｆｔｙｐｉ—

ｃａｌｔｈｉｎ—ｗａｌｌｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｕｓｅｄｉｎｖｅｈｉｃｌｅｂｙＡＮＳＹＳ／ＬＳ—ＤＹＮＡ，Ｂｙｓｅｒｉｅｓｏｆｇａｉｎｅｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，

ｓｕｃｈａｓｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ，ｉｍｐｄｃｆｏｒｔｃｅ，ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ，ｃｒａｓｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｒｕｌｅｏｆａｂｓｏｒｂｅｎｅｒｇｙ

ａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｉｔｉｓｂａｓｉｃｔｏｄｅｓｉｇｎｖｅｈｉｃｌｅｉｎｏｒｄｅｒｔｏｇｅｔｇｏｏｄｃｒａｓｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，

ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｗｅｌｄｉｄｉｓｓｃｕｓｓｅｄｔｏａｎａｌｙｓｅｔｈｅｅｆｆｅｃｏｆｔｔｈｅｊｏｉｎｉｎｖａｌｉｄａｔｉｏｎｏｎｃｒａｓｈｗｏｒ－

ｔｈｉｎｅｓｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｈｉｎ—ｗａｌ１：ｃｒａｓｈ：ｗｅｌｄ

动态显式非线性有限元模拟技术经过多年的件由薄钢板冲压而成．可以经过翻边与其它构件焊

发展已经成熟起来，近年来已经被汽车生产厂家接在一起。汽车的前纵梁、车身的侧围、地板等许多

和科研单位广泛采用。车辆碰撞时，在极短的时间部位．这种薄壁构件被广泛采用，是车辆碰撞时的

内将其所携带的巨大动能通过车辆部件的塑性主要吸能构件

火变形来吸收．设计时希望变形能够按照预先设本文利用ＡＮＳＹＳ门Ｌｓ—ＤＹＮＡ针对汽车中大量

计的方向逐渐变形，根据层层破坏、层层吸收的使用的薄壁构件——具有２个对称面的矩形和槽框

原则，使碰撞的冲击力得