论文部分内容阅读
交通事故使人们承受着严重的人身伤害和巨大的经济损失，在众多的交通事故中汽车侧面碰撞主要为车撞车和车撞障碍物两种碰撞形式，而汽车与类似于圆柱状的障碍物的碰撞是一种较为特别的侧面碰撞模式，可以造成乘员更为严重的人身伤害，所以有必要对车撞车与车撞柱状物这两种侧面碰撞模式进行研究。汽车的乘员舱作为承受侧面碰撞力的主要结构，其构成部件在承受和分散侧面冲击载荷的过程中起着重要作用，合理的碰撞力传递路径有利于引导碰撞能量的分散、吸收，可以在侧面碰撞过程中降低传递到乘员身上的能量，从而减小对人体的伤害。本文选取某国产经济型轿车为仿真对象，通过可移动壁障侧面碰撞和侧面柱碰撞两种碰撞模式考核了该车对乘员的侧面防护作用。通过两种碰撞响应的对比分析，基于改善碰撞力传递路径从而提高吸能比的方法，对侧围承力部件从结构、材料、板厚等方面进行了改进，改进后的仿真结果表明整车侧面被动安全性得到改善。本文具体开展的工作如下：1、利用有限元前处理软件Hypermesh和ANSA对某国产乘用轿车CAD模型进行几何清理和单元离散，根据真实的材料力学特性设置零部件的材料与属性，利用相关连接单元真实模拟实车的装配关系，完成了整车的CAE建模。2、根据国家侧面碰撞法规和E-NCAP侧面柱碰撞标准的规范，搭建了可变形移动壁障侧面碰撞和侧面柱碰撞平台，设置相关仿真计算参数，定义了各个主要承力部件截面力输出和接触类型，并对最终模型与实车参数进行对比调整，保证了仿真的精确性。3、对该车进行了侧面碰撞的仿真计算，对两种侧面碰撞形式的仿真结果进行了对比分析，重点对比研究了整车乘员舱的变形模式、乘员舱支承部件的吸能情况及传递的碰撞力、B柱的动态响应等，为后续的结构优化做准备。4、输出主要承力部件的截面力，分析了侧面碰撞过程中车身结构的传力路径，通过对该车乘员舱的主要结构的分析，针对碰撞过程中关键的承力及吸能部件进行了结构改进，并基于综合平衡法设计正交试验，研究了侧围材料强度匹配对整车耐撞性的影响。仿真结果表明通过对主要承力部件的改进该车的侧面耐撞性得到提高。