● 摘要
随着汽车工业和交通运输业的高速发展，汽车保有量急剧增长，道路交通事故更加频繁，交通事故给人们的生命和财产带来了严重的灾难。研究汽车的碰撞安全性能，提高其耐撞性成为各国汽车行业研究的重要课题。为了提高汽车的碰撞安全性能，迫切需要发展相关的设计与改进技术。论文首先对汽车被动安全领域模拟计算方法进行了分析，并对动态显式有限元分析的基本理论进行了阐述。介绍了动态显式算法的基本原理，并对接触算法、沙漏控制、时间步长控制和初始穿透问题进行了阐述。本文根据某款轿车正面撞击刚性墙的仿真分析，建立了由壳单元、三维实体单元、梁单元组成的整车碰撞网格模型；同时为各部件赋予恰当的单元类型，选择适当的接触方式，创建了平面刚性墙；研究了材料的非线性特征，建立了可以实现整车各部件特征的、具备某种通用性的整车正面碰撞有限元模型。按照CNCAP正面刚性墙碰撞工况对整车模型进行正面碰撞仿真分析，得到碰撞过程中的加速度曲线及相关数据，并对其进行分析来验证分析结果具有较高的精确性。本文尝试将有限元假人模型，约束系统模型集成在整车碰撞有限元模型当中进行计算，并且从假人模型中提取关键伤害值，并与CNCAP相应实验结果进行对比得到了比较理想的分析结果，验证了计算模型的精确性和此种分析方法的工程可行性。