吸能盒焊點(diǎn)有限元模擬及其位置優(yōu)化研究.pdf

1、我國汽車的數(shù)量隨著人民生活水平的提高和國內(nèi)道路狀況的改善而不斷增加,同時(shí),汽車碰撞事故也成增長的趨勢(shì)。在這種背景下,對(duì)汽車及車內(nèi)乘員保護(hù)的重要性也就不言而喻。汽車發(fā)生碰撞時(shí),其車身連接的失效將嚴(yán)重影響整車的碰撞性能。而車身結(jié)構(gòu)中最主要的連接形式是電阻點(diǎn)焊,所以對(duì)焊點(diǎn)模擬的研究對(duì)提高汽車碰撞的模擬精度有非常重要的意義。
　　 本文以吸能盒的焊點(diǎn)為研究對(duì)象,通過對(duì)多種焊點(diǎn)模擬方法優(yōu)劣的探討確定不同情況下的最佳焊點(diǎn)模擬方法,然后采用最

2、佳的焊點(diǎn)模擬方法對(duì)焊點(diǎn)分布位置進(jìn)行研究,通過減少車身焊點(diǎn)的數(shù)量降低汽車的生產(chǎn)成本。具體的研究工作總結(jié)如下:
　　 首先,采用高強(qiáng)度與低強(qiáng)度梁單元對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行模擬,使用HyperMesh進(jìn)行汽車吸能裝置簡化模型的建立、網(wǎng)格的劃分、各種參數(shù)的設(shè)置等操作,并導(dǎo)出關(guān)鍵字文件供LS-DYNA3D軟件進(jìn)行計(jì)算。在吸能盒吸能特性的四個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)中,兩個(gè)模型的最大變形量相同、最大碰撞力相近,而最大吸能量和平均碰撞力兩個(gè)參數(shù)相差非常大,說明焊點(diǎn)的模擬

3、方法對(duì)吸能裝置的模擬精度有非常大的影響。
　　 其次,以帽型梁為研究對(duì)象,使用HyperMesh建立采用九種焊點(diǎn)單元模擬焊點(diǎn)的有限元模型。在ANSYS中分別進(jìn)行計(jì)算模擬分析后,綜合考慮模擬精度、建模工作量以及對(duì)焊點(diǎn)斷裂的模擬情況三個(gè)因素確定最佳的焊點(diǎn)模擬方法,即焊點(diǎn)會(huì)發(fā)生斷裂時(shí)使用單個(gè)梁單元模擬焊點(diǎn),而焊點(diǎn)不會(huì)斷裂時(shí)則使用剛性梁單元。
　　 最后,使用剛性梁單元模擬焊點(diǎn),獲得吸能盒對(duì)焊點(diǎn)密度的要求以及在OptiStruc