經(jīng)典案例
    • 有限元分析在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的應(yīng)用
    • 汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)有限元分析與優(yōu)化
    • 風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析
    • 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的強(qiáng)度分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    • 車輛傳動(dòng)軸的強(qiáng)度分析與方案改進(jìn)
    • 摩托車車架的剛度及強(qiáng)度分析
    • 注塑模具機(jī)構(gòu)強(qiáng)度分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    • 變速箱軸鍵強(qiáng)度校核及結(jié)構(gòu)改進(jìn)
    • 挖掘機(jī)鏟斗有限元計(jì)算和強(qiáng)度分析

    某中型校車頂部強(qiáng)度CAE分析與結(jié)構(gòu)改進(jìn)

    發(fā)布于:2024-04-11 18:39
    CAE分析

          道路交通事故中,車輛翻滾事故的死亡率較高。在美國(guó),約40%的致命交通事故與車輛側(cè)滾翻有關(guān)。滾翻時(shí),車輛頂部承受地而的強(qiáng)烈沖擊載荷作用,使客車頂部發(fā)生嚴(yán)重變形和壓潰,侵入乘員生存空間,對(duì)乘員的生命安全造成嚴(yán)重威脅團(tuán)。研究表明,車頂強(qiáng)度不足是導(dǎo)致乘員受傷的直接原因。目前,國(guó)內(nèi)外針對(duì)大客車、轎車進(jìn)行了較全面的CAE分析研究,并取得了一定成果。2012年5月1日,兩項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性實(shí)施,國(guó)內(nèi)根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)中型校車頂部強(qiáng)度安全的研究尚未見(jiàn)到報(bào)道。
          本文以某中型校車為研究對(duì)象,參照標(biāo)準(zhǔn),利用有限元分析法分析車頂結(jié)構(gòu)的變形、接觸力的變化,得到車頂載荷的主要承載結(jié)構(gòu),并對(duì)關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),為校車頂部改進(jìn)設(shè)計(jì)提供參考。
          整車CAD模型是由大量的復(fù)雜曲而組成,結(jié)合有限元分析計(jì)算的需求,需對(duì)整車幾何模型進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化,具體包括非承載部件;較小倒圓、倒棱、圓角等工藝結(jié)構(gòu);各處的螺栓及螺栓孔;車身中非重要結(jié)構(gòu),如轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、玻璃和各種內(nèi)飾件等。
          這樣可省去大量的建模時(shí)間,而且在對(duì)模型后續(xù)處理中會(huì)更加高效與方便,使得求解的時(shí)間銳減,并且不會(huì)影響計(jì)算結(jié)果的精度。
          車輛滾翻是一個(gè)復(fù)雜過(guò)程,是大轉(zhuǎn)動(dòng)、大應(yīng)變、大位秘的幾何非線性特征過(guò)程,以材料彈塑性變形為特征的材料線性過(guò)程,以接觸摩擦為特征的邊界非線性特征過(guò)程,所以模型變形構(gòu)件采用各向同性的彈塑性材料MAT 3f模型。通過(guò)在RADIOSSS求解器中的材料屬性卡對(duì)模理中的鋼材、合金鋼和非金屬材料進(jìn)行設(shè)置,各材料屬性如表所示。
          整車結(jié)構(gòu)中包含了如發(fā)動(dòng)機(jī)、油箱、蓄電池等大質(zhì)量密度的非結(jié)構(gòu)部件,由于在車翻滾中變形很小,所以設(shè)定為剛性體。整車模型由幾大部件組裝而成,其中可變形部件之間采用點(diǎn)焊連接,Constained Rigid Body選項(xiàng)用來(lái)定義剛性件與可變形件之間的連接,Rigid Body選項(xiàng)用來(lái)定義剛性件之間的連接。整車模型各組件如圖所示。
          結(jié)合輕型客車頂部碰撞的特點(diǎn),將整車網(wǎng)格密度分為上、中和下三個(gè)不同區(qū)域:上部碰撞區(qū)域,網(wǎng)格密度高,網(wǎng)格長(zhǎng)為10mm;中部次變形區(qū)域,網(wǎng)格密度較高,網(wǎng)格邊長(zhǎng)為15mm;下部非碰撞區(qū),網(wǎng)格邊長(zhǎng)為20mm。整車網(wǎng)格模型共包含422 972個(gè)殼單元。這樣,既保證了計(jì)算精度,又降低了計(jì)算機(jī)仿真時(shí)間。最終生成的整車模型如圖所示。
          車身頂部承壓能力與車輛在發(fā)生滾翻時(shí)頂部結(jié)構(gòu)的變形密切相關(guān)。在試驗(yàn)中,車身置于地而上,為消除懸架及輪胎等結(jié)構(gòu)變形對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,將車架牢固固定在剛性面上。在頂部結(jié)構(gòu)上的壓力板在垂直方向緩慢地勻速向下移動(dòng)對(duì)車頂施加載荷,如圖所示。當(dāng)載荷達(dá)到整車裝備質(zhì)量的1.5倍時(shí),并保持不少于5s直至變形穩(wěn)定時(shí)試驗(yàn)。
          在仿真中車身結(jié)構(gòu)整體保證完整,車頂變形成規(guī)律分布,首先從最高處開始變形,使得頂部橫梁與側(cè)窗立柱發(fā)生壓縮變形,隨后橫梁發(fā)生彎曲變形,直至變形趨于穩(wěn)定,壓力板與頂部完全接觸,如圖所示。
          壓力板與車身頂部的接觸力如圖所示。當(dāng)仿真進(jìn)行到122ms時(shí)車身結(jié)構(gòu)承受的載荷為41 895 N,是文獻(xiàn)中要求的1.5倍整車裝備質(zhì)量載荷,此時(shí)頂部最大變形為65.2 mm,并且在151ms時(shí)達(dá)到111 569 N,符合標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于承載能力的要求。


                                                                                    專業(yè)從事機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)│有限元分析│CAE分析│結(jié)構(gòu)優(yōu)化│技術(shù)服務(wù)與解決方案
                                                                                                                                                          杭州那泰科技有限公司
                                                                                  本文出自杭州那泰科技有限公司www.yw15777.cn,轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處和相關(guān)鏈接!

    tag標(biāo)簽:
    ------分隔線----------------------------
    ------分隔線----------------------------
    主站蜘蛛池模板: 国产成人黄色小说| 国产成人yy精品1024在线| 成人无号精品一区二区三区| 成人黄色在线观看| 国产成人精品福利网站在线| 亚洲精品成人片在线播放| 69成人免费视频| 国产成人AV免费观看| 久久成人国产精品免费软件| 无码国产成人午夜电影在线观看| 成人国产在线24小时播放视频| 四虎影视成人永久在线观看| 日本成人免费在线视频| 亚洲人成人77777网站| 国产成人精品无码专区| 日韩成人免费aa在线看| 亚洲av无码精品国产成人| 国产成人精品无缓存在线播放| 日本国产成人精品视频| 久久亚洲色www成人欧美| 天堂成人在线观看| 日本成人在线视频网站| 中国国产成人精品久久| 国产91青青成人a在线| 国产成人精品男人的天堂网站| 成人国产精品免费视频| 成人影院wwwwwwwwwww| 久久久久av综合网成人 | 成人免费777777被爆出| 七次郎成人免费线路视频| 免费国产成人手机在线观看| 国产成人精品久久一区二区三区| 欧美亚洲国产成人高清在线| 一级成人生活片免费看| 亚洲国产精品一区二区成人片国内| 好吊妞在线成人免费| 国产成人片无码视频在线观看| 国产精品成人观看视频国产奇米| 外国成人网在线观看免费视频| 成人av免费电影| 国产成人一区二区精品非洲|