HyperWorks在汽车与行人腿部碰撞仿真中的应用

2010-07-21 20:03:29来源: 浙江吉利汽车研究院 关键字:汽车  行人保护  碰撞  仿真  HyperWorks

1 概述

  交通事故伤害中,约65%为易受伤害的道路使用者。行人作为道路使用者中的弱势群体,属于交通事故中的高危人群,死亡率极高。车辆与行人碰撞事故中,人体的损伤部位可以覆盖全身,行人头部和下肢损伤几率最大。研究表明,行人头部和下肢损伤在汽车与行人碰撞造成的损伤中各占约30%。尽管人体腿及膝关节的损伤一般不会有生命危险,但常常会造成人的终生残废或丧失工作能力。

  本文以小腿部冲击器为模拟对象,利用HyperWorks的前处理软件HyperMesh建立冲击器和整车的有限元模型,对小腿与汽车碰撞过程进行计算机模拟,并通过后处理软件HyperView对仿真结果进行分析,比较仿真模拟结果与试验结果,验证仿真模型及结果的可靠性。

2 有限元模型的建立

  小腿部冲击器及整车模型均在HyperWorks的前处理软件HyperMesh中建立。HyperMesh是一个高性能的CAE和CFD前处理器,提供最广泛的CAD、CAE和CFD软件接口,可以与任何仿真环境无缝集成,尤其提供了与各种CAD数据格式的直接接口,避免为进行数据格式转换而可能造成的数据丢失,在汽车、航天等行业中应用广泛。

  2.1 网格划分

  腿部冲击器的有限元模型及结构如图1所示。腿部冲击器由两个外覆泡沫的刚性节组成,冲击器总长为926mm,质量为13.4kg,小腿非撞击侧安装加速度传感器,位置在膝部中心下66mm处。

  为了提高运算速度,考虑到汽车与行人碰撞过程中,行人腿部只会影响到汽车保险杠等前部结构,所以在建立的仿真模型中,只取汽车A柱之前的部分并进行一定的简化,如省略前车灯、雾灯等对碰撞结果影响较小的部件。单元网格尺寸约为8mm左右,最大网格尺寸不超过15mm,最小不小于5mm。其中节点总数为221852,单元总数为214847,component共174个。单元翘曲度以及四边形和三角形单元内角的角度范围都进行了严格的控制。整车中的螺栓连接采用RBE2模拟,涂胶方式采用具有胶黏剂材料特性的六面体单元来实现,其他焊接采用bolt和cweld方式模拟。最终建立的用于行人保护分析的汽车有限元模型。

      2.2 约束条件

      本文所采用的模型并不是整车模型,而是选取了A柱之前的部分,所以在悬置、A柱和门槛梁处施加一个全约束,约束六个自由度,如图所示。这样仿真既不失其真实性,又提高了运算速度。

      2.3 碰撞条件

  本文按照GTR法规的冲击测试要求进行仿真分析,根据法规要求,定义腿部冲击器的速度为40km/h,碰撞角度为0°。碰撞位置取汽车的牌照中心。仿真模型在LS-DYNA中进行计算,计算时间为40ms。

[1] [2]

关键字:汽车  行人保护  碰撞  仿真  HyperWorks

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2010/0721/article_2315.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:汽车山区道路行驶安全预警系统设计研究
下一篇:汽车安全系统产业变化及厂商收入排名

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利
推荐阅读
全部
汽车
行人保护
碰撞
仿真
HyperWorks

小广播

独家专题更多

TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
汇总了TI汽车信息娱乐系统方案、优质音频解决方案、汽车娱乐系统和仪表盘参考设计相关的文档、视频等资源
迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
​TE工程师帮助将不可能变成可能,通过技术突破,使世界更加清洁、安全和美好。
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2017 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved