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第 21 卷第 3 期 Vol. 21 No. 3
江苏理工大学学报(自然科学版)
2000 年 5 月 Journal of Jiangsu University of Science and Technology(Natural Science) May 2000

小型客车整车正面碰撞分析
龚友, 刘星荣, 葛如海
(江苏理工大学汽车与交通工程学院,江苏镇江 212013)
[摘要] 应用动态非线性有限元法对小型客车整车在正面碰撞过程中的大变形过程进行了计
算机模拟运用 ANSYS/ LS - DYNA3D 软件,在合理1简化的基础上,建立了整车的有限元模型
通过计算机模拟,预测了某小型客车在正面碰撞过程中的变形位置和变形形式模拟结果表明,
碰撞过程为 50 ms ,撞击力达到 85 G ,最大位移 30 cm ,乘客门产生了较大变形,该车的前部结构
耐撞性较差针对存在的问题,对车辆结构提出了改进措施此外,通过对比分析发现:整体碰
撞结果与部件碰撞相差较远,受撞部件的塌陷模式和对碰撞能量的吸收都有很大区别最后以
车架为重点进行了探索性改进模拟表明,对车辆前部进行适当削弱可以有效地改善汽车耐撞
性,但需对整体做较大改动才能彻底改善汽车的耐撞性
[关键词] 汽车;碰撞;模拟
[中图分类号] U461. 91 [文献标识码] A [文章编号] 1007 - 1741 (2000) 03 - 0016 - 06
汽车安全性是现代汽车设计的基本出发点之由于接触和吸能的主要部件是车架、车身和保险
一为了提高汽车的安全性,人们采用了各种各杠,因此重点考虑以上 3 部分,附加发动机和车
样的主动和被动安全措施但是车辆的碰撞是不轮,把其他部分作为集中质量加在车架和车身及
可避免的,所以车辆本身的碰撞特性才是最终的发动机上面通过 ANSYS 的前处理软件生成
安全性能决定因素本文旨在通过研究现有结构 CAD 模型,模型如图 1 所示
的碰撞动态特性,改进车辆结构,达到最佳的吸能
特性,从而提高车辆的安全性目前,国内研究无
论模拟还是实验都以车架碰撞研究为主,但有其
局限性,因此开展整车碰撞特性研究具有重要的
意义研究中采用大型非线性有限元计算软件
ANSYS/ L S - D YNA3D ,以某型小型客车为原型,
重点考虑车架、车身、保险杠,以及发动机和车轮,
把其他部分作为集中质量加载车架和车身上通
过计算得出了碰撞过程的位移量、撞击力、加速
度、能量吸收等量的时间历程曲线,分析这些曲线
即可对车辆的碰撞安全特性进行评估通过观察
碰撞变形图可以知道车辆各处的变形形式和变形
结果,从而进行改进图 1 整车有限元模型
Fig. 1 Finite element model of the minibus
1 模型的建立加入所需接触条件、约束条件和初始条件,并
生成 L S - D YNA3D 所需输入条件整个模型共
计算模型是以某型小型客车为原型建立的采用了4种单元类型,4种材料,划分了9 800个
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