w101 safety dep碰撞安全對標(biāo)階段分析報告版

W101正面100%重疊剛性壁障碰撞對標(biāo)分析報告（GB-11511-2003）錢志華、李亮萬睿智李廣駿2011年12月20日報告題名W101正面100%重疊剛性墻碰撞對標(biāo)分析報告（GB-11511-2003）車型/機(jī)種報告版本適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)報告分類分析類型微客20111212

DEP_003GB-11511-2003碰撞安全對標(biāo)分析解算軟件版本LS-DYNA

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R5.0總頁數(shù)模型文件W101_50kph_GB-FRB.k、BIW.k、door_hood.k、Rear_suspension.k、Front_suspension.k、Powertrain.k、front_seat.k、Mid_Seat.k、REAR_Seat.k、Bumper.k28基礎(chǔ)模型標(biāo)桿車模型前一版本報告號20111206

DEP_002協(xié)作單位/人員嘉陵川江汽車制造有限公司、帝特汽車技術(shù)（上海）有限公司報告完成/人員萬睿智、錢志華、李亮分析所用時間2011年12月06日——2011年12月20日報告內(nèi)容分析工況：

正面100%剛性壁障碰撞

（GB-11511-2003）結(jié)論：1、標(biāo)桿車模型的整體變形模式與試驗(yàn)結(jié)果比較相近；在標(biāo)桿車中設(shè)置了3處破斷，同試驗(yàn)相比，加速度曲線非常相近，各峰值出現(xiàn)的時間及特征與試驗(yàn)比較吻合，前縱梁的變形達(dá)到與試驗(yàn)相似的程度；計算得到的各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到了合理的誤差范圍內(nèi)。2、鑒于試驗(yàn)與模型的主要對標(biāo)目標(biāo)值都已滿足誤差范圍，建議本項(xiàng)目剛性墻正面100%碰撞CAE分析進(jìn)入下一環(huán)節(jié)目錄1

摸底試驗(yàn)仿真模型描述CAE

結(jié)果結(jié)論與建議摸底實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)背景：

2011年11月11日在東方久樂進(jìn)行了標(biāo)桿車摸底試驗(yàn)，現(xiàn)就根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、錄像等進(jìn)行分析，為開發(fā)車的碰撞安全規(guī)劃以及CAE仿真對標(biāo)工作提供參考，同時參考2009年N109在天津進(jìn)行了公告實(shí)驗(yàn)。兩組實(shí)驗(yàn)假人頭部與方向盤接觸位置基本相當(dāng)公告實(shí)驗(yàn)的方向盤上邊緣發(fā)生折彎現(xiàn)象，而摸底試驗(yàn)則沒有，這可能是造成公告實(shí)驗(yàn)假人頭部加速度G偏小的主要原因之一1

摸底試驗(yàn)碰撞安全仿真模型碰撞安全計算機(jī)仿真模型背景：

白車身、四門兩蓋及焊點(diǎn)重建，材料庫為帝特提供近似材料動態(tài)數(shù)據(jù)動力總成新建前后懸新建輪胎新建油箱新建前中后座椅新建轉(zhuǎn)向系統(tǒng)新建前保險杠，后保險杠及擋風(fēng)玻璃新建2

仿真模型描述

模型基本情況：NODES：

1074487ELEMENT：

1180512SPOTWELD:

4951模型描述整車質(zhì)量（+DUMMY）（kg）整車質(zhì)心位置XYZ實(shí)車1243.5128612464仿真模型1244.513191.7405.650km/h工況：正面100%剛性壁障碰撞50kph(GB

11511-2003)RGWNote:實(shí)車x/y質(zhì)心位置根據(jù)試驗(yàn)所測得輪壓計算得出，z

向的質(zhì)心無法在試驗(yàn)測出，根據(jù)設(shè)計所給質(zhì)心確定；一般來說質(zhì)心位置相差50mm左右，對結(jié)果不會產(chǎn)生很大影響2

仿真模型描述第三輪所作調(diào)整（最后一輪）

引入假人模型與安全帶、中排座椅、后排座椅、前后保險杠及漏件補(bǔ)齊

假人姿勢調(diào)整，乘員側(cè)安全帶失效設(shè)置。

后彈簧鋼板剛度調(diào)整。

質(zhì)量質(zhì)心調(diào)整以上更改第二輪對標(biāo)模型基礎(chǔ)上所做的更改DUMMYMIDDLE

SEATREAR

SEATBUMPER2

仿真模型描述計算模型情況2

仿真模型描述能量曲線圖，正常HOURGLASS-energy(占內(nèi)能

1.7%)，沙漏能控制正常（<5%）ADD

MASS,質(zhì)量增加31.5kg，2.5%

（<5%）計算模型能量正常，沙漏能及質(zhì)量增加控制在正常范圍之內(nèi)，因此可用該模型進(jìn)行對標(biāo)計算分析部件前縱梁中縱梁后縱梁縱梁蓋板加強(qiáng)板A加強(qiáng)板B加強(qiáng)板C前防撞梁外板前防撞梁內(nèi)板材料B340LAB340LAB340LADC01B250P1B250P1B250P1DC01B400/780DP厚度(mm)1.81.81.61.51.21.81.51.21.2前防撞梁縱梁蓋板前縱梁中縱梁后縱梁加強(qiáng)板A加強(qiáng)板C加強(qiáng)板B縱梁組件主要結(jié)構(gòu)材料及厚度Table

：2

仿真模型描述能量管理吸能（kJ）占縱梁組件%占總內(nèi)能%總內(nèi)能121710--------------------縱梁組件69933----------57.5%前防撞梁16512.4%1.4%前縱梁4405263%36.2%縱梁加強(qiáng)板A929513.3%7.6%縱梁加強(qiáng)板B9681.4%0.79%蓋板1159916.6%9.5%輪罩板23683.4%1.9%引擎蓋1506-------1.2%前大燈安裝梁470-------0.38%前大燈下安裝梁240-------0.2%翼子板1027-------0.84%中縱梁2491-------2%@: 50Kph

FRB

(GB-11511-2003)Table.Load.

pathF前縱梁組件吸能占總內(nèi)能57.5%，其中前縱梁吸能36.2%Energy.3

CAE結(jié)果第一輪整車加速度(X)曲線對比12-01-FE-ACC/001試驗(yàn)仿真3

CAE結(jié)果90000009000001實(shí)驗(yàn)與仿真對比結(jié)果顯示：1）30-60ms峰值誤差比較大2）第一峰值存在相位和峰值的偏差@: 50Kph

FRB

(GB-11511-2003)第三輪整車加速度(X)曲線對比試驗(yàn)12-10-FE-ACC/003仿真第一峰值：42.9g30-60ms峰值：40g第一峰值：43.3g30-60ms峰值：37.1g3

CAE結(jié)果在第二輪的基礎(chǔ)上引入假人及補(bǔ)齊所漏掉的部件，并經(jīng)過調(diào)整，最終加速度曲線如下；通過與試驗(yàn)對比得出，加速度各波峰與試驗(yàn)趨勢吻合度較好；加速度第一峰值與試驗(yàn)相差0.4G，30-60ms峰值相差2.9G,故仿真模型精度較高@: 50Kph

FRB

(GB-11511-2003)3

CAE結(jié)果第三輪整車加速度(X)曲線對比加速度第一波峰，2ms左右前保與剛性墻接觸，5ms左右與前防撞梁接觸，7ms左右，縱梁發(fā)生第一折疊，產(chǎn)生加速度第一波峰，縱梁第二折彎出現(xiàn)在11ms左右，此時處于加速度第一波峰下降趨勢，此折疊產(chǎn)生波峰

不明顯加速度第二波峰，出現(xiàn)在17ms左右，縱梁第三個折疊，產(chǎn)生第二波峰第三個波峰由縱梁第四個折疊產(chǎn)生，出現(xiàn)在23ms左右第四個波峰，出現(xiàn)在30ms左右，整車已經(jīng)開始往前沖，并且縱梁發(fā)生第五個折疊，因此第四波峰是整車受力部件疊加產(chǎn)生的第四到第五之間波峰，此時，前艙已完全變形，力已經(jīng)往后傳，整車主要受力部件疊加效果，產(chǎn)生該波峰第五波峰，該時刻后懸彈簧鋼板受力并開始彎曲，該波峰受彈簧鋼板影響較大，過45ms動能已基本消耗，波峰開始往下走，直到反彈靜止①③②④⑤前縱梁變形動畫前縱梁變形量比試驗(yàn)縱梁變形量基本相當(dāng)，中縱梁有較小變形，試驗(yàn)中也由同樣的變形3

CAE結(jié)果dynamic右縱梁.-RHdynamic@:

Displacement左縱梁潰退量313mm右縱梁潰退量326mm@: 50Kph

FRB(GB-11511-2003)左縱梁.-LH整車速度(X)曲線對比零穿越時間：試驗(yàn)：

57.2ms第一輪對標(biāo)：46ms第三輪對標(biāo)：57.5ms3

CAE結(jié)果從速度-時間曲線得出，仿真與試驗(yàn)零穿越時間基本相同，只相差0.3ms，整體吻合度較好。@: 50Kph

FRB

(GB-11511-2003)試驗(yàn)12-10-FE-VEL/003仿真12-05-FE-VEL/001仿真試驗(yàn)12-10-FE-ACC/003仿真@

動態(tài)最大潰退量Dynamic

Max

Crush試驗(yàn)：420mm仿真：427mm與試驗(yàn)相比動態(tài)潰退量很接近動態(tài)潰退量比較3

CAE結(jié)果@: 50Kph

FRB

(GB-11511-2003)性能指標(biāo)目標(biāo)值實(shí)驗(yàn)仿真1偏差仿真3偏差result加速度峰值（30-60ms）<

4037.15037%408.8%Ok第一加速度峰值>

1543.3467%42.90.9%Ok零穿越時間----57.245.521%57.30.5%Ok動態(tài)最大潰退量----420----4271.6%Ok性能指標(biāo)

第三輪對標(biāo)后（仿真3），各項(xiàng)指標(biāo)都與試驗(yàn)偏差不大，仿真模型精度較高3

CAE結(jié)果Result

：

@:50Kph

FRB(GB-11511-2003)仿真模型測量點(diǎn)參考坐標(biāo)系3

CAE結(jié)果位置ID號靜態(tài)值（實(shí)驗(yàn)）動態(tài)值（仿真1）動態(tài)值（仿真3）（1動靜比.1-1.3）result前防撞88386.6368.71.03Ok前防撞梁25291302351.71397.7364.61.03Ok前防撞梁35097087378.89390.3371.10.98Ok前地板4522611841.2549.450.31.22Ok前地板5522325137.8661.739.91.05Ok前地板6522564340.1367.1546.51.15Ok實(shí)驗(yàn)與仿真的侵入量對比3

CAE結(jié)果Result

：

@:50Kph

FRB(GB-11511-2003)DASH

侵入量DASH最大侵入量162.6mm（動態(tài)值），由于助力器前端冷凝器上橫梁接觸并推動助力器向后移動，導(dǎo)致助力器頂?shù)絛ash后移，試驗(yàn)dash侵入量沒有測量值助力器頂?shù)椒阑饓χζ?

CAE結(jié)果@: 50Kph

FRB(GB-11511-2003)方向盤及踏板侵入量方向盤侵入量xyz試驗(yàn)(靜態(tài))9.8-1.0312仿真（動態(tài)）-22.333.8104Nodes:2021097踏板侵入量xz試驗(yàn)(靜態(tài))----------仿真（動態(tài)）104.525.6Result

：

Nodes:2021097Result

：

Nodes:5504002Nodes:55040023

CAE結(jié)果@: 50Kph

FRB(GB-11511-2003)整車變形模態(tài)對比44ms44ms3

CAE結(jié)果試驗(yàn)與仿真前縱梁變形對比左縱梁右縱梁參考點(diǎn)3

CAE結(jié)果后輪胎舉動對比后輪胎舉動與試驗(yàn)相比基本一致，與后門檻梁有輕微擦碰3

CAE結(jié)果試驗(yàn)與仿真假人舉動對比動畫頭部與方向盤接觸，由于沒有標(biāo)桿車安全帶系數(shù)，安全帶參數(shù)參考其它車型系數(shù)3

CAE結(jié)果@: 50Kph

FRB(GB-11511-2003)假人舉動假人與方向盤接觸,與試驗(yàn)舉動基本保持一致，由于沒有標(biāo)桿車安全帶系數(shù)，安全帶參數(shù)參考其它車型系數(shù)Time:

80ms3

CAE結(jié)果@: 50Kph

FRB

(GB-11511-2003)發(fā)動機(jī)左懸破斷傳動軸從發(fā)動機(jī)拔出中縱梁有變形3

CAE結(jié)果試驗(yàn)與仿真整車正碰底部動畫對比結(jié)論對標(biāo)分析結(jié)論：1、

在本次前剛性墻碰撞對標(biāo)中，由于標(biāo)桿車材料沒有動態(tài)曲線，利用與國產(chǎn)材料同級別的GM材料代替，并通過破斷設(shè)置與后鋼板彈簧剛度達(dá)到了預(yù)期的對標(biāo)效果