轿车车身设计.pdf

第一章绪论
论文分类号 单位代码 10183
密级秘密研究生学号 2201212
轿
车
车
体
侧
面吉林大学
抗
撞
性
研硕士学位论文
究

轿车车体侧面抗撞性研究

吉
林 A Study on The Side Crashworthiness of
大
学 Passenger Car Body


作
者

李
红
建作者姓名:李红建

专业:车辆工程
导师姓名
及职称:林逸教授


论文起止年月:2001 年10 月至 2003 年2 月


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吉林大学硕士研究生学位论文

提要
在中国,随着汽车保有量的激增,汽车安全性的问题日益严重,特别对
被动安全性的要求越来越高。从 1998 年 9 月开始,我国陆续出台了一系列汽
车碰撞安全法规,正面碰撞方面的法规已经强制执行,各微型汽车厂家和科
研院校都开始致力于提高提高现有产品的被动安全性能,并取得了一定的成
果。侧面碰撞方面的法规目前还没有强制执行,故国内对其进行的试验和仿
真分析也不深入。
本文从弹塑性力学理论和有限元方法入手,剖析了进行仿真分析的理论
内涵,建立了某轿车车体主要零件的数学模型,并对数据进行了相应处理和
简化,模拟了实车的焊接、连接、接触等工艺条件,同时按照EEVC标准建
立了可变形吸能壁模型。以典型侧撞结构框架为基础,对网格划分、材料定
义、算法选择、焊接工艺、接触条件设定进行了细致的分析,积累了大量的
经验参数,为整车碰撞仿真分析提供了条件。
按照ECE R95法规对轿车车体总成进行了侧撞仿真分析,并与实车碰撞
试验数据进行了比较,验证了二者的一致性。针对试验和仿真结果中出现的
问题,提出了比较优化的改进方案,并对改进方案进行了二次仿真,结果显
示改进方案提高了车体侧面抗撞性,方案是可行的。
本文介绍了一套组合多种应用软件并适用于碰撞仿真分析的方法,并在
国内较早地对轿车车体侧面抗撞性进行了仿真分析,探索出一条有效可行的
工作程序,对其它同类车型的侧面抗撞性分析具有一定的借鉴意义。
关键词:侧面碰撞抗撞性车体有限元法仿真






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第一章绪论
目录
第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1
汽车安全性法规的发展史⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1
美国被动安全性法规 FMVSS ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1
欧洲被动安全性法规以及和 FMVSS 的区别⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2
我国被动安全性法规现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4
国内外被动安全研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5
本文的研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 6
第二章弹塑性力学理论和计算方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 8
弹塑性特性的基本描述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 8
塑性变形的特点和塑性力学的附加条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 9
弹塑性力学的简化模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 9
弹塑性力学的基本方程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 10
有限变形弹塑性问题的有限元法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 12
计算方法分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 14
小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 15
第三章侧面碰撞模拟分析的影响因素⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 16
单元尺寸的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 17
材料的设定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 19
沙漏效应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 20
硬化法则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 21
应变率⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 22
单元积分模式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 24
接触问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 25
接触系统的约束条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 25
接触界面算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 25
接触搜索算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 26
接触摩擦力算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯