吉林大学学报(工学版) ›› 2011, Vol. 41 ›› Issue (6): 1542-1548.

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实体单元焊点模型在前纵梁碰撞仿真中的应用

杨济匡1,叶映台1,彭倩1,吴沈荣2,郭杰2   

  1. 1.湖南大学 汽车车身先进设计制造国家重点实验室|长沙 410082; 2.奇瑞汽车股份有限公司 乘用车工程研究二院|安徽 芜湖 241009
  • 收稿日期:2010-01-26 出版日期:2011-11-01 发布日期:2011-11-01
  • 基金资助:

    “863”国家高技术研究发展计划项目(2006AA110101);教育部、国家外专局“111计划”项目(111-2-11);湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室自主研究项目(60870004).

     

Application of spot weld model using solid element in simulation of front longitudinal beam crash

YANG Ji-kuang1,YE Ying-tai1,PENG Qian1,WU Shen-rong2,GUO Jie2   

  1. 1.State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacture for Vehicle Body, Hu'nan University, Changsha 410082,China|2.Vehicle Engineer Research Second Institution, Chery Automobile Co. Ltd,Wuhu 241009,China
  • Received:2010-01-26 Online:2011-11-01 Published:2011-11-01
  • Supported by:

    杨济匡(1948-),男,教授,博士生导师.研究方向:汽车碰撞安全和损伤生物力学.E-mail:jikuangyang@hnu.edu.cn

摘要:

为了提高碰撞仿真中汽车前纵梁焊点的模拟精度,应用LSDYNA软件,建立了壳单元模拟母材、单个实体单元模拟焊核和热影响区的焊点模型。母材材料特性及焊点失效参数分别通过板材拉伸试验及焊点杯形拉伸试验获得。采用数值KSⅡ试验对该焊点模型在母材网格不同偏置情况下的内力进行了研究。基于经验证的纵梁有限元模型对前纵梁碰撞进行了仿真,其有限元模型中分别应用了实体单元和梁单元。仿真结果与滑车试验结果就焊点的失效情况、纵梁的变形和滑车加速度等进行了比较。研究表明,用实体单元的焊点模型优于梁单元模型,结果可靠,精度高。

关键词: 车辆工程, 焊点模型, 有限元, 碰撞仿真, 实体单元, 前纵梁

Abstract:

In order to improve the simulation accuracy of the weld spot of the front longitudinal beam in the vehicle crash simulation, a spot weld model using the shell element to simulate the parent material and the single solid element to simulate the weld nugget and its heat affected zone was built by means of the software LSDYNA. The properties of the parent material and the failure parameters of the weld spot were acquired by tensile tests of the sheet and the weld spot cup respectively. The internal force of the spot weld model was investigated by the numerical KSII tests in various parent material mesh configurations. The simulations of the front longitudinal beam crash were performed by a validated finite element model of the longitudinal beam using spot weld models with sodid element and beam element respectively. The simulation results were compared with the sled test results in terms of the failure behavior of the spot weld, the deformation of the longitudinal beam and the acceleration of the sled. The study indicated that the spot weld model with solid element is better than that with beam element for better reliability and higher accuracy.

Key words: vehicle engineering, spot weld model, solid element, finite element, crash simulation, frontal longitudinal beam

中图分类号: 

  • U461.91
[1] 常成,宋传学,张雅歌,邵玉龙,周放. 双馈电机驱动电动汽车变频器容量最小化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1629-1635.
[2] 席利贺,张欣,孙传扬,王泽兴,姜涛. 增程式电动汽车自适应能量管理策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1636-1644.
[3] 何仁,杨柳,胡东海. 冷藏运输车太阳能辅助供电制冷系统设计及分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1645-1652.
[4] 那景新,慕文龙,范以撒,谭伟,杨佳宙. 车身钢-铝粘接接头湿热老化性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1653-1660.
[5] 刘玉梅,刘丽,曹晓宁,熊明烨,庄娇娇. 转向架动态模拟试验台避撞模型的构建[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1661-1668.
[6] 古海东,罗春红. 疏排桩-土钉墙组合支护基坑土拱效应模型试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1712-1724.
[7] 毕秋实,王国强,黄婷婷,毛瑞,鲁艳鹏. 基于DEM-FEM耦合的双齿辊破碎机辊齿强度分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1770-1776.
[8] 赵伟强, 高恪, 王文彬. 基于电液耦合转向系统的商用车防失稳控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1305-1312.
[9] 宋大凤, 吴西涛, 曾小华, 杨南南, 李文远. 基于理论油耗模型的轻混重卡全生命周期成本分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1313-1323.
[10] 朱剑峰, 张君媛, 陈潇凯, 洪光辉, 宋正超, 曹杰. 基于座椅拉拽安全性能的车身结构改进设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1324-1330.
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[12] 王炎, 高青, 王国华, 张天时, 苑盟. 混流集成式电池组热管理温均特性增效仿真[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1339-1348.
[13] 金立生, 谢宪毅, 高琳琳, 郭柏苍. 基于二次规划的分布式电动汽车稳定性控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1349-1359.
[14] 隗海林, 包翠竹, 李洪雪, 李明达. 基于最小二乘支持向量机的怠速时间预测[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1360-1365.
[15] 王德军, 魏薇郦, 鲍亚新. 考虑侧风干扰的电子稳定控制系统执行器故障诊断[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1548-1555.
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