吸能盒焊點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,汽車碰撞事故也成增長的趨勢。在這種背景下,對汽車及車內(nèi)乘員保護的重要性也就不言而喻。汽車發(fā)生碰撞時,其車身連接的失效將嚴重影響整車的碰撞性能。而車身結(jié)構中最主要的連接形式是電阻點焊,所以對焊點模擬的研究對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為研究對象,通過對多種焊點模擬方法優(yōu)劣的探討確定不同情況下的最佳焊點模擬方法,然后采用最

2、佳的焊點模擬方法對焊點分布位置進行研究,通過減少車身焊點的數(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,采用高強度與低強度梁單元對焊點進行模擬,使用HyperMesh進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)的設置等操作,并導出關鍵字文件供LS-DYNA3D軟件進行計算。在吸能盒吸能特性的四個評價參數(shù)中,兩個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參數(shù)相差非常大,說明焊點的模擬

3、方法對吸能裝置的模擬精度有非常大的影響。
　　 其次,以帽型梁為研究對象,使用HyperMesh建立采用九種焊點單元模擬焊點的有限元模型。在ANSYS中分別進行計算模擬分析后,綜合考慮模擬精度、建模工作量以及對焊點斷裂的模擬情況三個因素確定最佳的焊點模擬方法,即焊點會發(fā)生斷裂時使用單個梁單元模擬焊點,而焊點不會斷裂時則使用剛性梁單元。
　　 最后,使用剛性梁單元模擬焊點,獲得吸能盒對焊點密度的要求以及在OptiStruc