某商用车驾驶室A柱撞击仿真与结构改进

为提升某商用车的被动安全性,本文依据GB26512-2021建立了商用车驾驶室A柱撞击有限元模型,通过对模型中过程能量和增加质量的分析验证了本模型的有效性。对驾驶室主要吸能部件和载荷传递路径进行分析,通过建立参数分析模型,快速识别出对被动安全性能提升影响最大的部件;针对钣金件的结构特点提出了基于结构力流分析的改进思路,即通过设计合理的力流引导结构使力流传递顺畅;通过仿真分析发现改进结构有效提升了乘员生存空间。

一种客车骨架接头非线性应力快速计算方法

为快速而准确地估算出客车骨架屈服后的结构应力,本文中提出一种基于修正函数的客车骨架接头非线性应力快速计算方法。通过仿真和试验验证了非线性分析方法模拟材料失效的有效性;在3种典型计算工况下分别利用线性和非线性方法对一款典型的客车结构进行分析,用壳单元模拟3种典型接头结构并选取足够采样点,建立线性应力值与比例系数之间的近似函数关系,进而得到非线性应力的修正函数;选取另外一款典型客车进行分析,验证了所提出方法的有效性。

车身粘接结构断裂失效准则改进

为了解决现有失效准则无法满足粘接结构真实失效预测的问题,利用试验测试与仿真分析相结合的方法建立一种基于应力的断裂失效准则;设计了5组典型拉剪比的ISR-7008/铝合金粘接接头,并对5组不同拉剪比的粘接接头进行准静态拉伸试验,获得了初始断裂载荷与最大断裂载荷,确定了胶层断裂失效点的起始位置;建立了粘接接头的仿真模型并在仿真模型中施加初始断裂载荷,提取出5组典型拉剪比的接头失效区域内初始断裂点的各种应力;通过对失效点的各种应力进行比值和线性组合处理,得出等效应力计算公式,基于该等效应力计算公式建立适用于粘接结构的初始失效和后续失效统一的失效准则;设计了验证试验方案,通过对比试验结果和仿真结果,分析了失效准则的有效性。分析结果表明:在75°嵌接接头中,仿真分析获得的失效载荷为1717.6N,试验测试获得的失效载荷为1936.4N,试验和仿真的相对误差为11.3%;仿真结果与试验测试的胶层失效过程基本吻合,验证了本文建立的失效准则的有效性。建立的基于应力的失效准则实现了粘接结构初始失效准则和后续失效准则的统一,可以较为准确地预测复杂应力状态下粘接接头的失效过程,并且该失效准则解决了弹性粘接剂厚胶层的仿真问题,为工程实际应用中的粘接结构强度设计提供了一定参考。