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轿车车体侧面抗撞性研究[硕士论文]
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轿车车体侧面抗撞性研究: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
1.1 汽车安全性法规的发展史1
1.2 美国被动安全性法规FMVSS 1
1.3 欧洲被动安全性法规以及和FMVSS 的区别2
1.4 我国被动安全性法规现状 4
1.5 国内外被动安全研究现状 5
1.7 本文的研究内容6
第二章弹塑性力学理论和计算方法 8
2.1 弹塑性特性的基本描述8
2.2 塑性变形的特点和塑性力学的附加条件9
2.3 弹塑性力学的简化模型9
2.4 弹塑性力学的基本方程10
2.5 有限变形弹塑性问题的有限元法12
2.6 计算方法分析14
2.7 小结15
第三章侧面碰撞模拟分析的影响因素 16
3.1 单元尺寸的确定17
3.2 材料的设定19
3.2.1 沙漏效应20
3.2.2 硬化法则21
3.2.3 应变率22
3.2.4 单元积分模式24
3.3 接触问题25
3.3.1 接触系统的约束条件25
3.3.2 接触界面算法25
3.3.3 接触搜索算法26
3.3.4 接触摩擦力算法26
3.4 连接方式的设定28
第四章车体侧面碰撞模拟分析 32
4.1 总体分析过程32
4.2 产品数学模型的建立和整理32
4.3 有限元网格划分36
4.4 有限元网格检查和装配38
4.5 车体结构抗撞性分析38
4.5.1 单元质量检查38
4.5.2 材料定义39
4.5.3 可变形移动壁40
4.5.4 接触条件定义41
4.5.5 时间步长控制43
4.5.6 其它条件控制44
4.5.7 碰撞仿真分析44
4.6 小结49
第五章数据采集和处理 50
5.1 电测量系统50
5.1.1 电测量系统的频率响应的要求50
5.1.2 采样预滤波52
5.1.3 采样频率52
5.1.4 幅值分辨率52
5.1.5 数据处理52
5.2 光学测量系统53
5.3 小结56
第六章车体侧面碰撞被动安全对策和改进设计 57
6.1 增加板料厚度57
6.2 采用新材料60
6.3 采用先进工艺61
6.4 改进设计61
6.5 小结64
第七章汽车被动安全分析技术的新观点和新方法 65
7.1 反工程分析法65
7.2 模型简化分析法65
7.3 结构简化分析法 66
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