在侧面碰撞中电动汽车电池模块破损的预测

为增强电动汽车在侧面碰撞事故中的电池安全性,以某新能源汽车电池箱为研究对象,创建侧面碰撞情况下的有限元模型。通过LS-DYNA进行5种速度侧面碰撞仿真,提取电池箱侧壁几何中心点的应力曲线以及电池模块破损情况,根据两者之间的相关关系,建立预测电池模块碰撞破损的反向传播(BP)神经网络模型。模型的输入量为应力曲线,输出向量为模块破损情况。结果表明:5种速度碰撞后预测错误3块,其余177块预测均正确;准确率达到98.33%。因而,通过对算法的设计可预测出电动汽车在受到侧面碰撞时将要破损的具体模块,有利于提高电动汽车安全性。

基于内聚力模型的飞机风挡与无人机碰撞仿真及试验验证

为有效支持无人机撞击飞机仿真分析,降低试验研究成本,开展无人机与某型运输类飞机风挡碰撞试验及有限元仿真方法研究。研究建立符合实际尺寸和曲面构型的风挡和无人机的建模方法;考虑到碰撞后风挡玻璃的裂纹萌生和扩展的不可预测性和复杂性,通过Python二次开发在风挡模型中玻璃单元间及玻璃层与胶层间嵌入零厚度内聚力单元,研究给出基于固有内聚力的风挡玻璃有限元模型。研究发现,对应工况的仿真结果与试验结果基本一致,证明内聚力模型应用在该仿真中的有效性。同时相对于常规的单元删除法,基于内聚力模型的仿真结果更加接近试验结果,证明所建立方法的精度更高。

基于小重叠偏置碰撞的某B级车车身结构改进设计

某B级轿车在进行IIHS规程小重叠(25%)偏置碰撞测试中出现A柱折弯、假人受伤严重等现象,在等级评价中被评为“较差”,采用理论分析、有限元仿真和实车碰撞测试相结合的分析方法对其结构耐撞性进行改进研究。从理论角度分析小重叠偏置碰撞载荷传递路径和能量传递情况,并通过建立有限元模型模拟碰撞过程,将CAE仿真结果和实车测试结果进行对比,所反映的变形与侵入量较为一致。根据小偏置碰撞测试中车体结构变形及侵入量特点提出结构优化方案,对优化方案进行碰撞仿真。仿真结果表明:车辆的车体A柱折弯及变形程度和乘员舱侵入量明显改善,优化后的方案在等级评价中提升至“优秀”。最后将优化方案实施在实车上进行试验验证,同样获得“优秀”评级。

汽车儿童安全座椅碰撞性能的仿真研究

根据欧洲儿童乘员约束系统法规(ECE\R129)要求,利用相关软件建立包括台车座椅、儿童座椅、儿童假人及安全带在内的碰撞有限元模型.参照正面和后面碰撞实验工况,应用Ls-dyna实施碰撞仿真分析,结果显示,碰撞过程中假人的运动形态、头部和胸部加速度与实验结果的一致性,说明该碰撞过程仿真分析方法是有效的.最后,以侧面钢板替代侧面车门建立侧面碰撞有限元模型,仿真分析了儿童安全座椅的侧面碰撞性能,发现侧面碰撞时假人的头部和胸部加速度峰值均大于前、后碰撞的仿真值,说明了汽车儿童约束系统侧面碰撞法规制定和实施的必要性.

小重叠正面斜角碰撞工况对车体耐撞性的影响

为了评价乘用汽车在小重叠正面斜角碰撞事故中的耐撞性,应用Hyper Works和LS-DYNA软件建立了两辆同款运动型多功能车(SUV)发生正面碰撞时的有限元模型。通过对数种25%重叠率碰撞工况的仿真计算,依据B柱下端最大加速度、A柱上部最大折弯角、前围板侵入量3项重要评价指标,分析了碰撞角度与速度对两辆车体耐撞性的影响。结果表明:该款车型在0°~45°小重叠率正面斜角碰撞中,耐撞性最差的工况出现于作为被突入车与突入车成0°~15°角发生高速碰撞时,其耐撞性会随着两车相对碰撞速度的提高而迅速变差。因此,可选择这种工况对该款车型的车体结构进行有针对性的优化设计。

低等级混凝土护栏对厢式卡车撞击桥墩作用的影响规律

为研究公路护栏对车辆撞击桥墩作用的影响规律,从而合理评估实际桥墩在车辆撞击下的安全性,采用有限元方法对大型箱式卡车(福特F800)撞击低等级混凝土护栏(新泽西护栏)以及护栏-桥墩系统进行了仿真模拟;重点考察了该卡车与护栏碰撞后的运动形态、护栏防护下的卡车-桥墩碰撞机理及车辆撞击力峰值特征等,并对护栏的防护作用作了进一步讨论。模拟结果表明:在护栏防护下,该箱式卡车对桥墩的撞击作用主要取决于货物撞击,而发动机一般不与桥墩发生碰撞;在某些撞击工况下,设置护栏时车辆对桥墩的撞击力峰值可能超过未设置护栏时的撞击力峰值,甚至达到后者2倍以上;当桥墩与护栏距离较近时(例如小于1.5 m),该低等级混凝土护栏对桥墩防车辆撞击可能起到负面作用。

标准B型地铁车辆的耐碰撞性能研究

以国内某标准参数B型地铁车辆为研究对象,对分别以15 km/h和25 km/h的速度去撞击一刚性墙进行有限元模拟研究,分析车体在碰撞过程中的塑性变形程度以及撞击力,速度和加速度等参数的变化。得出该车在15km/h的速度下的动能可由车钩完全吸收,车体与防爬器不参与能量的吸收过程,在25 km/h的速度下只有车体前端发生塑性变形,客室没有发生破坏,满足车辆的碰撞要求。

B120型车体碰撞仿真研究

城轨车辆碰撞安全性设计是城轨车辆设计中一个重要问题。文章根据现代城轨车辆碰撞方面相关标准及数据,使用有限元仿真软件对不同速度下的B120型车体进行碰撞仿真计算,观察吸能装置及防爬装置的主要作用,考察整车防碰撞能力,以及防爬器的防爬性能和吸能能力。结果表明该型车体的结构设计完全符合技术协议的防碰撞要求,具有较高的合理性。

非满载罐车罐体在追尾碰撞中变形失效研究

为了研究液罐车在碰撞中装载液体对罐体结构变形损伤的叠加作用,以客车与液罐车追尾碰撞为研究对象,运用Hypermesh建立两车追尾碰撞的有限元分析(Finite Element Analysis,FEA)模型,利用Fluent模拟碰撞后液体晃动过程,在考虑液体晃动冲击的前提下,计算模拟出两车在碰撞过程中的能量变化及罐体结构变形情况,分析了不同冲击载荷和加载工况下的罐体变形失效情况。结果表明,碰撞速度相同时,液体充装率k值越大,罐体的变形量越大,罐体破裂的临界碰撞速度与液体充装率k值呈正相关。液体晃动冲击对罐体变形失效的影响不太显著,液体晃动对罐体的冲击损伤远小于外部车辆带来的碰撞损伤。通过分析液体泄漏情况可知,充装率k值对液体泄漏速率有显著影响。

某型无人机着陆回收可行性研究

无人飞行器结构硬着陆或坠落时,碰撞过程有可能给飞行器结构带来损伤,影响飞行器重复使用。本文利用碰撞仿真技术,对无人飞行器硬着陆仿真方法进行了研究,分析了某型无人机硬着陆回收的可行性。建立了其着陆速度、着陆姿态角与过载的关系,该结果可用于该型无人机的修改设计及结构耐撞性能的评估。

双波护栏——汽车碰撞动力响应与吸能机理研究

我国西部山岭重丘区山高谷深,高速公路跨线天桥、弯道及坡道较多,这些特殊路段的防撞设施多采用立柱加密的双波护栏.通过ANSYS/LS-DYNA有限元数值仿真,对加密立柱双波护栏在汽车碰撞作用下的动力响应进行了研究,分析了双波护栏的碰撞能量转换与吸能机理,结果表明加密立柱的双波护栏对车辆碰撞具有良好的吸能、导向作用.

大位移量桥梁伸缩缝处护栏设计研究

武汉青山长江公路大桥主、引桥间设置了位移量2.1m的伸缩缝,为解决大位移量桥梁伸缩缝处护栏的安全防护和伸缩功能需求,对该桥伸缩缝处护栏进行设计研究。该护栏设置长外套管跨越伸缩缝并在两端与护栏横梁连接,外套管上设置可满足位移量要求的长孔,立柱同时与横梁和外套管连接,伸缩缝每端相邻的2根立柱背部设置加强焊接斜撑。利用有限元仿真技术对设计的伸缩缝处护栏安全性能进行仿真分析,并依据《公路护栏安全性能评价标准》(JTG B05-01-2013)规定的SS级护栏碰撞条件实施碰撞试验。结果表明:该具有大位移量的桥梁伸缩缝处护栏的防护能力达到SS级,可为桥梁伸缩缝处提供有效的安全防护。