被動(dòng)-02整車側(cè)面碰撞CAE分析規(guī)范V1.0版

1、D L6八RMQTCJR整車側(cè)面碰撞CAE分析規(guī)范編號(hào)：LP-RD-RF-0102文件密級(jí)：機(jī)密LEAPMDTnR整車側(cè)面碰撞CAE析規(guī)范V1.0編 制：日 期：編制日期審核/會(huì)簽日期批準(zhǔn)日期修訂頁編制/修訂原因說明：首次編制原章節(jié)號(hào)現(xiàn)章節(jié)號(hào)修訂內(nèi)容說明備注編制/修訂部門/人參加評(píng)審部門/人修訂記錄：版本號(hào)提出部門/人修訂人審核人批準(zhǔn)人實(shí)施日期備注ID UEAPMQTQ整車側(cè)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(chǔ)模型的輸入 14.2 檢查有限元基礎(chǔ)模型 24.3 傳感器及截面力布置位置 24.4 座椅位置調(diào)整 34.5

2、 假人及安全帶調(diào)整 34.6 地平面設(shè)定34.7 MDB可變形壁障 44.8 分析模型接觸 54.9 定義模型計(jì)算控制卡片，數(shù)據(jù)輸出卡片 54.10 定義邊界條件及要求 74.11 提交計(jì)算74.12 分析結(jié)果數(shù)據(jù)處理 7I 口 LEAPMDTOR整車側(cè)面碰撞CAE分析規(guī)范3整車側(cè)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(cè)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(duì)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(píng)估程序 2018版GB 20071-2006汽車側(cè)面碰撞的乘員保護(hù)3 .分析流程整車側(cè)面碰撞CAE分析流程見圖1。有限元基礎(chǔ) 模型輸入車輪與地面( 接觸助亶碰撞假人及安全帶調(diào)整調(diào)整與布置座椅位置 J分析模型接觸設(shè)置計(jì)算控制卡片設(shè)置L H計(jì)算輸出卡片!計(jì)算邊界 條件設(shè)置分析結(jié)果基本處理 J提交計(jì)算圖1整車側(cè)面碰撞CAE分析流程圖4 .分析要求4.1 CAE分析有限元基礎(chǔ)模型的輸入將有限元模型導(dǎo)入整車碰撞分析前處理軟件，該模型根據(jù)LP-RD-PF-0113建立，主要包括：白車身總成、底盤總成、動(dòng)力系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系、 儀表板橫梁、踏板機(jī)構(gòu)、保險(xiǎn)杠、冷

4、卻系統(tǒng)、 進(jìn)排氣系統(tǒng)、燃油箱、蓄電池、座椅、配重質(zhì)量點(diǎn)等其他對(duì)碰撞分析結(jié)果存在影響的模型。4.2 檢查有限元基礎(chǔ)模型4.2.1 檢查如4.1所述的模型，要求數(shù)模齊全，網(wǎng)格質(zhì)量及連接滿足LP-RD-PF-0113 。4.2.2 檢查整車質(zhì)量和質(zhì)心坐標(biāo)是否調(diào)至設(shè)計(jì)設(shè)定的整備質(zhì)量狀態(tài),根據(jù)LP-RD-PF-0113要求來調(diào)整整備質(zhì)量。“車輛整備質(zhì)量”指處于運(yùn)行狀態(tài)的車輛質(zhì)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(zhì)量+實(shí)驗(yàn)儀器質(zhì)量。4.2.3檢查動(dòng)力總成設(shè)定，是否符合設(shè)計(jì)的質(zhì)量、質(zhì)心坐標(biāo)以及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。=整備質(zhì)量+假人質(zhì)量4.2.4檢查整車有限元

5、模型的車輪胎壓設(shè)置，胎壓通常按照設(shè)計(jì)值設(shè)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(gè)傳感器，該處較為穩(wěn)定，當(dāng)作整車碰撞加速度傳感器;b） B柱內(nèi)板均布傳感器，用于測量B柱內(nèi)板入侵速度，可參考圖 2;3；c）車門內(nèi)板布置傳感器，用于測量前車門內(nèi)板對(duì)應(yīng)假人關(guān)鍵部位的入侵速度，可參考圖圖3前車門內(nèi)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(cè)圍、B柱布置;IpLEAPMDTaR整車側(cè)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(jié)構(gòu)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?？梢愿鶕?jù)車輛結(jié)構(gòu)尺寸的不同，適當(dāng)布置。4.4 座椅位置調(diào)整調(diào)整座椅位置，座椅靠背角。前排座椅位置，對(duì)于縱向可調(diào)節(jié)的座椅，應(yīng)使其"H'點(diǎn)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(duì)于長條座椅，應(yīng)以駕駛員位置的“H'點(diǎn)為基準(zhǔn)。前排座椅靠背如果可調(diào)，座椅靠背應(yīng)調(diào)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(yīng)調(diào)節(jié)到從鉛垂面向后傾斜25。角的位置。如果可調(diào)，后排座椅或后排長條座椅應(yīng)處于最后位置。4.5 假人及安全帶調(diào)整4.5.1 假人位置調(diào)整4.5.1.1 手臂調(diào)整駕駛員側(cè)假人人體模型上臂應(yīng)貼近軀干，其中心線應(yīng)盡量接近鉛垂平面。4.5.1

7、.2 腿部調(diào)整通過調(diào)整人體模型雙腳，使駕駛員側(cè)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(cè)人體模型的左腿應(yīng)處于縱向鉛垂平面內(nèi)。為更進(jìn)一步接近實(shí)際情況，駕駛員側(cè)人體模型的右腿應(yīng)處于鉛垂平面內(nèi)。4.5.1.3 腳的調(diào)整駕駛員側(cè)人體模型的右腳應(yīng)放在未踩下的加速踏板上，處于地板表面上的腳跟最后點(diǎn)應(yīng)在踏板平面內(nèi)。若腳不能放在加速踏板上，則應(yīng)垂直于小腿放在適當(dāng)位置，且沿踏板中心線方向盡量靠前，腳跟最后點(diǎn)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(yīng)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(zhì)量塊代替假人配重來計(jì)算，其質(zhì)量與假人同為75kg。4.5.2 安全帶調(diào)整在完成假人布置與調(diào)整之后，導(dǎo)入安全帶模型，將假人約束在座椅上。4.6 地平面設(shè)定地平面的設(shè)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(jīng)過輪胎網(wǎng)格的最下點(diǎn)。4.7 MDB可變形壁障4.7.1 導(dǎo)入MD皿變形壁障，如圖 4所示，調(diào)整 MD皿變形壁障與車之間的位置關(guān)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(duì)準(zhǔn)試驗(yàn)車前排座椅R點(diǎn)，壁障蜂窩鋁最下點(diǎn)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(diǎn)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(jì)算控制卡片，數(shù)據(jù)輸出卡片4.9.1 模型計(jì)算控制卡片主要定義，見圖 6:CONTROL_TERMIANTION 設(shè)定分析時(shí)間 120ms；ONTROL_TIMESTE呱定計(jì)算控制時(shí)間步長，根據(jù)網(wǎng)格質(zhì)量控制

10、最小單元尺寸確定。當(dāng)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(shè)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(shù)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(tái)4= #= = 0 B0neyunwttthaeonscpajrcu402*COMTROL_SHELL$ wrpangeaorcirnxxlacuadtheoryb"lulterpej20.DOU1-1221臺(tái) 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(jì)算控制卡片4.9.2 數(shù)

14、據(jù)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(diǎn)信息;LEAPMDTaR整車側(cè)面碰撞CAE分析規(guī)范DATABASE_RCFO RC義接觸數(shù)據(jù)輸出信息；DATABASE_SLEOU碇義文本輸出梁單元信息；DATABASE_SECFOR此義截面數(shù)據(jù)輸出信息；DATABASE_BINARY_D3PLO定義計(jì)算結(jié)果文件輸出信息;DATABASE_BINARY_D3TH DT義單元?dú)v史數(shù)據(jù)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(píng)估程序設(shè)定 MDB碰撞壁障初始速度為 50km/h。在整個(gè)正面碰撞分析的過程中，要設(shè)定重力加速度，速度為9810mm/s=4.11 提交計(jì)算根據(jù)計(jì)算服務(wù)器配置，設(shè)定參與計(jì)算的CPU及內(nèi)存數(shù)，用LS-Dyna軟件進(jìn)行求解。4.12 分析結(jié)果數(shù)據(jù)處理4.12.1 概述分析結(jié)果數(shù)據(jù)主要包括：能量轉(zhuǎn)換、變形模式、車身數(shù)據(jù)、假人數(shù)據(jù)。4.12.2 能量轉(zhuǎn)換碰撞過程中總體能量的變化情況是評(píng)價(jià)建模是否正確的重要指標(biāo)。碰撞過程中動(dòng)能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化的過程，總能量應(yīng)基本保持不變，沙漏能一般控制在 5詼內(nèi)。要求沙漏能占整體內(nèi)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(cè)面碰撞性能，碰撞時(shí)要盡量避免碰撞時(shí)結(jié)構(gòu)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(jié)合截面變化以及結(jié)構(gòu)彎曲過渡區(qū)域的截面力信息，可以更客觀地判斷對(duì) B柱變形不利的因素。4.12.4 車身數(shù)據(jù)車身數(shù)據(jù)主要包括：B柱內(nèi)板、碰撞側(cè)的前車門內(nèi)板侵入量；CAE析中根據(jù)設(shè)定的傳感器，測量加速度及侵入量。4.12.5 假人數(shù)據(jù)假人模型上的測量點(diǎn)在有限元模型中都已自動(dòng)設(shè)置。HIC 值：測點(diǎn)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(cè)面碰撞CAE分析規(guī)范1 / LEAPMDTOR測點(diǎn)是胸部的加速度計(jì)或扭簧，測量的是加速度或扭簧的扭矩。腹部的力（F）:測點(diǎn)是大腿骨上的彈簧單元，測的量是彈簧力。雕骨部