被動-02整車側面碰撞CAE分析規(guī)范V1.0版

1、D L6八RMQTCJR整車側面碰撞CAE分析規(guī)范編號：LP-RD-RF-0102文件密級：機密LEAPMDTnR整車側面碰撞CAE析規(guī)范V1.0編 制：日 期：編制日期審核/會簽日期批準日期修訂頁編制/修訂原因說明：首次編制原章節(jié)號現章節(jié)號修訂內容說明備注編制/修訂部門/人參加評審部門/人修訂記錄：版本號提出部門/人修訂人審核人批準人實施日期備注ID UEAPMQTQ整車側面碰撞CAE分析規(guī)范1 .范圍12 .規(guī)范性引用文件13 .分析流程14 .分析要求14.1 CAE分析有限元基礎模型的輸入 14.2 檢查有限元基礎模型 24.3 傳感器及截面力布置位置 24.4 座椅位置調整 34.5

2、 假人及安全帶調整 34.6 地平面設定34.7 MDB可變形壁障 44.8 分析模型接觸 54.9 定義模型計算控制卡片，數據輸出卡片 54.10 定義邊界條件及要求 74.11 提交計算74.12 分析結果數據處理 7I 口 LEAPMDTOR整車側面碰撞CAE分析規(guī)范3整車側面碰撞CAE分析規(guī)范1 .范圍本規(guī)范規(guī)定了汽車整車側面碰撞CAE分析的要求。本規(guī)范適用于本公司汽車碰撞CAE分析。2 .規(guī)范性引用文件本文件對于下列文件的引用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。LP-RD-PF-0113整

3、車碰撞有限元建模規(guī)范C-NCAP 2018 中國新車評估程序 2018版GB 20071-2006汽車側面碰撞的乘員保護3 .分析流程整車側面碰撞CAE分析流程見圖1。有限元基礎 模型輸入車輪與地面( 接觸助亶碰撞假人及安全帶調整調整與布置座椅位置 J分析模型接觸設置計算控制卡片設置L H計算輸出卡片!計算邊界 條件設置分析結果基本處理 J提交計算圖1整車側面碰撞CAE分析流程圖4 .分析要求4.1 CAE分析有限元基礎模型的輸入將有限元模型導入整車碰撞分析前處理軟件，該模型根據LP-RD-PF-0113建立，主要包括：白車身總成、底盤總成、動力系統(tǒng)、轉向系、 儀表板橫梁、踏板機構、保險杠、冷

4、卻系統(tǒng)、 進排氣系統(tǒng)、燃油箱、蓄電池、座椅、配重質量點等其他對碰撞分析結果存在影響的模型。4.2 檢查有限元基礎模型4.2.1 檢查如4.1所述的模型，要求數模齊全，網格質量及連接滿足LP-RD-PF-0113 。4.2.2 檢查整車質量和質心坐標是否調至設計設定的整備質量狀態(tài),根據LP-RD-PF-0113要求來調整整備質量?！败囕v整備質量”指處于運行狀態(tài)的車輛質量，沒有駕駛員、乘客和貨物，但加滿燃料、冷卻液、潤滑油，并帶有隨車工具和備胎。一般來說，分析的整車質量+實驗儀器質量。4.2.3檢查動力總成設定，是否符合設計的質量、質心坐標以及轉動慣量。=整備質量+假人質量4.2.4檢查整車有限元

5、模型的車輪胎壓設置，胎壓通常按照設計值設定。4.3傳感器及截面力布置位置4.3.1傳感器布置位置a）通常B柱下部布置一個傳感器，該處較為穩(wěn)定，當作整車碰撞加速度傳感器;b） B柱內板均布傳感器，用于測量B柱內板入侵速度，可參考圖 2;3；c）車門內板布置傳感器，用于測量前車門內板對應假人關鍵部位的入侵速度，可參考圖圖3前車門內板傳感器布置參考圖圖2 B柱傳感器布置參考圖4.3.2截面力布置位置a）側圍、B柱布置;IpLEAPMDTaR整車側面碰撞CAE分析規(guī)范b）頂蓋橫梁截面布置；c）門檻、地板截面布置；在碰撞力傳遞的結構件位置添加Crosssectinon ,輸出碰撞過程中主要傳力路徑的載荷

6、信息。可以根據車輛結構尺寸的不同，適當布置。4.4 座椅位置調整調整座椅位置，座椅靠背角。前排座椅位置，對于縱向可調節(jié)的座椅，應使其"H'點位于行程的中間位置或者最接近于中間位置的鎖止位置。對于長條座椅，應以駕駛員位置的“H'點為基準。前排座椅靠背如果可調，座椅靠背應調節(jié)到使人體模型軀干傾角盡量接近制造廠規(guī)定的正常使用角度，若沒有規(guī)定，則應調節(jié)到從鉛垂面向后傾斜25。角的位置。如果可調，后排座椅或后排長條座椅應處于最后位置。4.5 假人及安全帶調整4.5.1 假人位置調整4.5.1.1 手臂調整駕駛員側假人人體模型上臂應貼近軀干，其中心線應盡量接近鉛垂平面。4.5.1

7、.2 腿部調整通過調整人體模型雙腳，使駕駛員側人體模型的大腿盡可能靠著座墊，膝部U形凸緣外表面之間的初始距離為270 mnrt 10 mm）在可能的情況下，盡量使駕駛員側人體模型的左腿應處于縱向鉛垂平面內。為更進一步接近實際情況，駕駛員側人體模型的右腿應處于鉛垂平面內。4.5.1.3 腳的調整駕駛員側人體模型的右腳應放在未踩下的加速踏板上，處于地板表面上的腳跟最后點應在踏板平面內。若腳不能放在加速踏板上，則應垂直于小腿放在適當位置，且沿踏板中心線方向盡量靠前，腳跟最后點擱在地板表面上。左腳跟盡量靠前放置，并擱在地板上。左腳應盡可能平放在腳踏板上。左腳的縱向中心線盡可能和車輛中心線平行。4.5.

8、1.4 在一些初步的整車碰撞分析中，可以用質量塊代替假人配重來計算，其質量與假人同為75kg。4.5.2 安全帶調整在完成假人布置與調整之后，導入安全帶模型，將假人約束在座椅上。4.6 地平面設定地平面的設定按照前后輪胎的高度定義，地面類型為RWPlanar,與整車XY平面平行，經過輪胎網格的最下點。4.7 MDB可變形壁障4.7.1 導入MD皿變形壁障，如圖 4所示，調整 MD皿變形壁障與車之間的位置關系，并且固定 限制壁障剛性部位的位移，只使Y方向位移為自由。圖4 MDB可變形壁障4.7.2 MDB可變形壁障的定位，壁障中心線對準試驗車前排座椅R點，壁障蜂窩鋁最下點位置離地高度為300mm

9、 MDBt障的蜂窩鋁尺寸見圖 5。7圖5 MDB蜂窩鋁尺寸4.8 分析模型接觸CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE：MW 撞壁與車接觸卡片;CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURF僚E：自接觸卡片；contact_automatic_node_to_surFACe BEAM旱點與車身連接接觸；定義假人及約束系統(tǒng)與車的接觸。4.9 定義模型計算控制卡片，數據輸出卡片4.9.1 模型計算控制卡片主要定義，見圖 6:CONTROL_TERMIANTION 設定分析時間 120ms；ONTROL_TIMESTE呱定計算控制時間步長，根據網格質量控制

10、最小單元尺寸確定。當最小單元尺 寸為 5mnW, dt2ms 為 1.112 X10-6；CONTROL_SHE L改定殼單元控制卡片;CONTROL_SOLID設定體單元控制卡片;CONTROL_CONTA CT定接觸控制卡片;CONTROL_PARALL E毆定并行處理器控制片;CONTROL_OUTPU既定輸出參數控制卡片;CONTROL_ENERGY定能量控制卡片。$>sa ta aca a> i- a. =.=4三-二 _as.ai2iB常 C JNTROL_C ONI'AC T$slofacirvpiiallolshka hit.likpenoptthkchgo

11、r ieti±11111030.10000。.0二21110$ usrsttusrfrcnsr)csliitermixpenessthJtecdttledprj001004.0000D1$sidedf l 1c三0cvf cEiCh_Sfper. sC.00.00x00-0 . 00 * D$ igrnarefree ngsfciprwgoutsegiapotat?spotdel10D00富 CON7ROL_ENE RG7$rv£iiaIntenrylca2223擊 CMRQLJOTTUT$npoptneechonrefupLaccoppifsipnintikedicif

12、lusha0D .001OD5 DOD$iprtfZ$.a|ahJi.4 MBar.1g；$ i. ia <a|a二,a ah CONTROLPAR心 L£LIB 3rj_.ta aBiM.= v=b. 1 , 104 臺4= #= = 0 B0neyunwttthaeonscpajrcu402*COMTROL_SHELL$ wrpangeaorcirnxxlacuadtheoryb"lulterpej20.DOU1-1221臺 tDCciSc 1IntgCClleurah 匕cstyjj Gtnlie 11nf al 11nfail41.OOO001000* CON

13、TROL SOL$eSOtt finatrixniptets1口4$polpm3pm4pm-Epir6pm7pwBOQDn000*CONTROL TERMINiTIOW$ endt iirendcycd trainenjegen etnas0,1000000.Du.u0.0* 8NTRQL-TIHE 3TETSdt LTiirtssffirisriot 91imrm ttTTlFJrt.mrariemslst.00.90000$ 1 Hir -M V： ,W "V VD,11120E-5-s|r M! h，-m |, -.1112E-5 M000圖6定義模型計算控制卡片4.9.2 數

14、據輸出卡片主要定義：DATABASE_GLSTA T1義文本輸出總體信息;DATABASE_MATS UM義文本輸出材料信息;DATABASE_NODO UT義文本輸出節(jié)點信息;LEAPMDTaR整車側面碰撞CAE分析規(guī)范DATABASE_RCFO RC義接觸數據輸出信息；DATABASE_SLEOU碇義文本輸出梁單元信息；DATABASE_SECFOR此義截面數據輸出信息；DATABASE_BINARY_D3PLO定義計算結果文件輸出信息;DATABASE_BINARY_D3TH DT義單元歷史數據輸出信息。4.10 定義邊界條件及要求4.10.1 邊界條件按照法規(guī)要求給定整車碰撞速度。分析

15、中按照2015年新版的C-NCAP中國新車評估程序設定 MDB碰撞壁障初始速度為 50km/h。在整個正面碰撞分析的過程中，要設定重力加速度，速度為9810mm/s=4.11 提交計算根據計算服務器配置，設定參與計算的CPU及內存數，用LS-Dyna軟件進行求解。4.12 分析結果數據處理4.12.1 概述分析結果數據主要包括：能量轉換、變形模式、車身數據、假人數據。4.12.2 能量轉換碰撞過程中總體能量的變化情況是評價建模是否正確的重要指標。碰撞過程中動能向內能轉化的過程，總能量應基本保持不變，沙漏能一般控制在 5詼內。要求沙漏能占整體內能的百分比小于5%4.12.3 變形模式B柱的變形很

16、大程度上影響車輛完全側面碰撞性能，碰撞時要盡量避免碰撞時結構發(fā)生大的彎曲分析B柱的載荷傳遞變形。觀察B柱的變形模式，結合截面變化以及結構彎曲過渡區(qū)域的截面力信息，可以更客觀地判斷對 B柱變形不利的因素。4.12.4 車身數據車身數據主要包括：B柱內板、碰撞側的前車門內板侵入量；CAE析中根據設定的傳感器，測量加速度及侵入量。4.12.5 假人數據假人模型上的測量點在有限元模型中都已自動設置。HIC 值：測點是頭部重心，測的是頭部中心加速度。胸部損傷值（a, d, VQ值：9整車側面碰撞CAE分析規(guī)范1 / LEAPMDTOR測點是胸部的加速度計或扭簧，測量的是加速度或扭簧的扭矩。腹部的力（F）:測點是大腿骨上的彈簧單元，測的量是彈簧力。雕骨部