汽车碰撞事故运动参数分析方法研究(附件)
毕业设计说明书（论文）外文目 录1 引言 12 LS-DYNA简介 12.1有限元模型的搭建 22.2 车辆碰撞分析的基本流程 23 整车正碰模型的建立 43.1 建立汽车碰撞模型的规范 43.2 整车模型的建立 53.3 模型检查 144 正面刚性壁碰撞 164.1 材料和零部件试验 174.2 正碰一般性分析 204.3分析模型 224.4参数统计 255 仿真结果分析 275.1仿真计算可信性分析 275.2 整车和关键部件变形分析 27结 论 30致 谢 31参考文献 321 引言自汽车问世以来，世界各国的道路交通运输事业就开始了飞速的发展，但随之而来的道路交通事故却成为“双刃剑”中的另一面，威胁着人们的生命财产安全。在交通视频监控设施尚未覆盖的道路上，交通事故一旦发生，将不可能真实重演。正是由于道路交通事故的这种不可逆特性，使得事故发生后，诸如车辆事故前行驶速度、行驶方向或碰撞点位置等因素难以准确确定，甚至可能出现当事人对于事故发生情节各执一词的情况。交通事故重建方法近年来一直是研究的热点，已经提出了许多方法来重建这种事故。例如，根据车辆的制动距离，行人投掷距离，车辆损伤/变形，行人伤害等等。为了使重建结果更可信，模拟方法很流行，几乎所有的痕迹都可以用来重建事故。在众多方法之中，利用LS-dyna有限元仿真软件模拟事故的方法脱颖而出。碰撞安全性，特别是正面碰撞的被动安全性，是反映汽车安全性能的一个重要方面，受到了广泛关注。 本文结合有限元软件LS-DYNA建立了汽车有限元正面碰撞模型，讨论了正向碰撞建模方法，并结合实验数据分析了正向碰撞建模方法的正确性。 2 LS-DYNA简介LS-DYNA是世界着名的仿真有限元分析软件，可模拟现实世界中复杂问题的重现。 在汽车领域，Ls-dyna被广泛应用于碰撞事故的模拟中。 Ls-dyna可以准确预测汽车的碰撞特性，并测试汽车碰撞对乘客的影响。 利用Ls-dyna软件，汽车公司可以检测汽车的安全性能，而无需模拟汽车，这可以节省大量金钱和时间。LS-DYNA软件最初名为DYNA程序，由美国J.O.Hallquist博士于1976年开发。 主要用于解决高速碰撞和爆炸下物体的问题。 其开放程序开发的商业软件PAM-CRASH，RADIOSS等也非常成功，并且已经占据了汽车碰撞仿真软件的一定市场。 在LS-DYN *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
A的降水和版本更新之后，当前的主要版本是971版本。 作为有限元软件，它在汽车，军事，航空航天等领域发挥着不可替代的作用。 它也是分析车辆安全性的主要工具之一。2．1有限元模型的搭建建立有限元模型是仿真计算的基础。 有限元模型是模型的几何特性和物理特性的近似。几何特性包括几何清理，网格划分和几何简化;物理性质近似包括单元类型选择，材料模型选择，模型简化和约束简化[1]。2．2 车辆碰撞分析的基本流程使用LS-dyna进行车辆碰撞分析的基本流程如下LS-DYNA计算中使用的K文件是通过对车辆碰撞模型进行建模生成的，然后将K文件提交给LS-DYNA以获得有限元的单位计算事故的参数。在建模过程中，将有限元计算需要用到的所有模型和控制信息写入K文件，并将有限元模拟所需的各种信息传输到LS-DYNA，以便通过K文件进行有限元分析和计算。要完成上述步骤，您需要对K文件的结构和组成有一定的了解。具体来说K文件主要包含以下六个部分（1）建模所有网格和节点信息；（2）所有组件类型（属性）信息；（3）所有组件材料信息；（4）所有连接和联系信息；（5）所有约束和负载信息；（6）所有控制参数和计算设置信息。在K文件中每个节点对应一一个编号,节点编号和坐标信息包含在*NODE关键字下方。在K文件中,无论何种类型的网格都是一个网格对应一个编号，网格编号和该网格包含的节点编号信息包含在*ELEMENT_type关键字下，其中type为该网格类型,在汽车碰撞仿真中常用的type有SHELL(壳)、SOLID(实体).BEAM(梁)、DISCRETE(弹簧)、MASS(质量),SEATBELT.ACCELEROMETER(加速度传感器),SEATBELT(安全带)等几类。图2.1 K文件关键字互相关系示意图
目 录
1 引言 1
2 LSDYNA简介 1
2.1有限元模型的搭建 2
2.2 车辆碰撞分析的基本流程 2
3 整车正碰模型的建立 4
3.1 建立汽车碰撞模型的规范 4
3.2 整车模型的建立 5
3.3 模型检查 14
4 正面刚性壁碰撞 16
4.1 材料和零部件试验 17
4.2 正碰一般性分析 20
4.3分析模型 22
4.4参数统计 25
5 仿真结果分析 27
5.1仿真计算可信性分析 27
5.2 整车和关键部件变形分析 27
结 论 30
致 谢 31
参考文献 32
1 引言
自汽车问世以来，世界各国的道路交通运输事业就开始了飞速的发展，但随之而来的道路交通事故却成为“双刃剑”中的另一面，威胁着人们的生命财产安全。在交通视频监控设施尚未覆盖的道路上，交通事故一旦发生，将不可能真实重演。正是由于道路交通事故的这种不可逆特性，使得事故发生后，诸如车辆事故前行驶速度、行驶方向或碰撞点位置等因素难以准确确定，甚至可能出现当事人对于事故发生情节各执一词的情况。
交通事故重建方法近年来一直是研究的热点，已经提出了许多方法来重建这种事故。例如，根据车辆的制动距离，行人投掷距离，车辆损伤/变形，行人伤害等等。为了使重建结果更可信，模拟方法很流行，几乎所有的痕迹都可以用来重建事故。在众多方法之中，利用LSdyna有限元仿真软件模拟事故的方法脱颖而出。
碰撞安全性，特别是正面碰撞的被动安全性，是反映汽车安全性能的一个重要方面，受到了广泛关注。 本文结合有限元软件LSDYNA建立了汽车有限元正面碰撞模型，讨论了正向碰撞建模方法，并结合实验数据分析了正向碰撞建模方法的正确性。
2 LSDYNA简介
LSDYNA是世界着名的仿真有限元分析软件，可模拟现实世界中复杂问题的重现。 在汽车领域，Lsdyna被广泛应用于碰撞事故的模拟中。 Lsdyna可以准确预测汽车的碰撞特性，并测试汽车碰撞对乘客的影响。 利用Lsdyna软件，汽车公司可以检测汽车的安全性能，而无需模拟汽车，这可以节省大量金钱和时间。
LSDYNA软件最初名为DYNA程序，由美国J.O.Hallquist博士于1976年开发。 主要用于解决高速碰撞和爆炸下物体的问题。 其开放程序开发的商业软件PAMCRASH，RADIOSS等也非常成功，并且已经占据了汽车碰撞仿真软件的一定市场。 在LSDYNA的降水和版本更新之后，当前的主要版本是971版本。 作为有限元软件，它在汽车，军事，航空航天等领域发挥着不可替代的作用。 它也是分析车辆安全性的主要工具之一。
2．1有限元模型的搭建
建立有限元模型是仿真计算的基础。 有限元模型是模型的几何特性和物理特性的近似。几何特性包括几何清理，网格划分和几何简化;物理性质近似包括单元类型选择，材料模型选择，模型简化和约束简化[1]。
2．2 车辆碰撞分析的基本流程
使用LSdyna进行车辆碰撞分析的基本流程如下：LSDYNA计算中使用的K文件是通过对车辆碰撞模型进行建模生成的，然后将K文件提交给LSDYNA以获得有限元的单位计算事故的参数。在建模过程中，将有限元计算需要用到的所有模型和控制信息写入K文件，并将有限元模拟所需的各种信息传输到LSDYNA，以便通过K文件进行有限元分析和计算。要完成上述步骤，您需要对K文件的结构和组成有一定的了解。
具体来说K文件主要包含以下六个部分：
（1）建模所有网格和节点信息；
（2）所有组件类型（属性）信息；
（3）所有组件材料信息；
（4）所有连接和联系信息；
（5）所有约束和负载信息；
（6）所有控制参数和计算设置信息。
在K文件中每个节点对应一一个编号,节点编号和坐标信息包含在*NODE关键字下方。在K文件中,无论何种类型的网格都是一个网格对应一个编号，网格编号和该网格包含的节点编号信息包含在*ELEMENT_type关键字下，其中type为该网格类型,在汽车碰撞仿真中常用的type有SHELL(壳)、SOLID(实体).BEAM(梁)、DISCRETE(弹簧)、MASS(质量),SEATBELT.ACCELEROMETER(加速度传感器),SEATBELT(安全带)等几类。
? 在HyperMesh中完成网格划分即可生成节点(Node)和网格(Element)信息。 创建组件组件并完成分组后，将创建组件（组件）及其相应的网格信息。 材料和属性信息是在创建材料和属性卡后创建的。[2] 这两条信息通过“组件”菜单与零件信息相关。 相应的信息可以通过在相应的节点或部件上约束和加载相关设置来获得。 最后，在整个或部件（部件）的相应控制设置之后获得控制信息，各自的相互关系可以参照图1.1理解。完成上述设置以获得完整的K文件，该文件可以提交给求解器以解算计算结果。
/
图2.1 K文件关键字互相关系示意图
3 整车正碰模型的建立
整车有限元模型主要分为三部分：车身、悬架、轮胎。
3.1 建立汽车碰撞模型的规范
碰撞有限元模型的建立是碰撞分析的第一步。 汽车行业的大公司和LSTC使用LSDYNA积累了20年来汽车碰撞仿真分析的丰富经验，并制定了相应的标准。各大汽车厂商的规范大同小异，下面给出一个仅供参考的标准。[3]
3.1.1网格的划分:
??（1）汽车零件每个方向至少3个单位(或一个全积分单元)；
A的降水和版本更新之后，当前的主要版本是971版本。 作为有限元软件，它在汽车，军事，航空航天等领域发挥着不可替代的作用。 它也是分析车辆安全性的主要工具之一。2．1有限元模型的搭建建立有限元模型是仿真计算的基础。 有限元模型是模型的几何特性和物理特性的近似。几何特性包括几何清理，网格划分和几何简化;物理性质近似包括单元类型选择，材料模型选择，模型简化和约束简化[1]。2．2 车辆碰撞分析的基本流程使用LS-dyna进行车辆碰撞分析的基本流程如下LS-DYNA计算中使用的K文件是通过对车辆碰撞模型进行建模生成的，然后将K文件提交给LS-DYNA以获得有限元的单位计算事故的参数。在建模过程中，将有限元计算需要用到的所有模型和控制信息写入K文件，并将有限元模拟所需的各种信息传输到LS-DYNA，以便通过K文件进行有限元分析和计算。要完成上述步骤，您需要对K文件的结构和组成有一定的了解。具体来说K文件主要包含以下六个部分（1）建模所有网格和节点信息；（2）所有组件类型（属性）信息；（3）所有组件材料信息；（4）所有连接和联系信息；（5）所有约束和负载信息；（6）所有控制参数和计算设置信息。在K文件中每个节点对应一一个编号,节点编号和坐标信息包含在*NODE关键字下方。在K文件中,无论何种类型的网格都是一个网格对应一个编号，网格编号和该网格包含的节点编号信息包含在*ELEMENT_type关键字下，其中type为该网格类型,在汽车碰撞仿真中常用的type有SHELL(壳)、SOLID(实体).BEAM(梁)、DISCRETE(弹簧)、MASS(质量),SEATBELT.ACCELEROMETER(加速度传感器),SEATBELT(安全带)等几类。图2.1 K文件关键字互相关系示意图
目 录
1 引言 1
2 LSDYNA简介 1
2.1有限元模型的搭建 2
2.2 车辆碰撞分析的基本流程 2
3 整车正碰模型的建立 4
3.1 建立汽车碰撞模型的规范 4
3.2 整车模型的建立 5
3.3 模型检查 14
4 正面刚性壁碰撞 16
4.1 材料和零部件试验 17
4.2 正碰一般性分析 20
4.3分析模型 22
4.4参数统计 25
5 仿真结果分析 27
5.1仿真计算可信性分析 27
5.2 整车和关键部件变形分析 27
结 论 30
致 谢 31
参考文献 32
1 引言
自汽车问世以来，世界各国的道路交通运输事业就开始了飞速的发展，但随之而来的道路交通事故却成为“双刃剑”中的另一面，威胁着人们的生命财产安全。在交通视频监控设施尚未覆盖的道路上，交通事故一旦发生，将不可能真实重演。正是由于道路交通事故的这种不可逆特性，使得事故发生后，诸如车辆事故前行驶速度、行驶方向或碰撞点位置等因素难以准确确定，甚至可能出现当事人对于事故发生情节各执一词的情况。
交通事故重建方法近年来一直是研究的热点，已经提出了许多方法来重建这种事故。例如，根据车辆的制动距离，行人投掷距离，车辆损伤/变形，行人伤害等等。为了使重建结果更可信，模拟方法很流行，几乎所有的痕迹都可以用来重建事故。在众多方法之中，利用LSdyna有限元仿真软件模拟事故的方法脱颖而出。
碰撞安全性，特别是正面碰撞的被动安全性，是反映汽车安全性能的一个重要方面，受到了广泛关注。 本文结合有限元软件LSDYNA建立了汽车有限元正面碰撞模型，讨论了正向碰撞建模方法，并结合实验数据分析了正向碰撞建模方法的正确性。
2 LSDYNA简介
LSDYNA是世界着名的仿真有限元分析软件，可模拟现实世界中复杂问题的重现。 在汽车领域，Lsdyna被广泛应用于碰撞事故的模拟中。 Lsdyna可以准确预测汽车的碰撞特性，并测试汽车碰撞对乘客的影响。 利用Lsdyna软件，汽车公司可以检测汽车的安全性能，而无需模拟汽车，这可以节省大量金钱和时间。
LSDYNA软件最初名为DYNA程序，由美国J.O.Hallquist博士于1976年开发。 主要用于解决高速碰撞和爆炸下物体的问题。 其开放程序开发的商业软件PAMCRASH，RADIOSS等也非常成功，并且已经占据了汽车碰撞仿真软件的一定市场。 在LSDYNA的降水和版本更新之后，当前的主要版本是971版本。 作为有限元软件，它在汽车，军事，航空航天等领域发挥着不可替代的作用。 它也是分析车辆安全性的主要工具之一。
2．1有限元模型的搭建
建立有限元模型是仿真计算的基础。 有限元模型是模型的几何特性和物理特性的近似。几何特性包括几何清理，网格划分和几何简化;物理性质近似包括单元类型选择，材料模型选择，模型简化和约束简化[1]。
2．2 车辆碰撞分析的基本流程
使用LSdyna进行车辆碰撞分析的基本流程如下：LSDYNA计算中使用的K文件是通过对车辆碰撞模型进行建模生成的，然后将K文件提交给LSDYNA以获得有限元的单位计算事故的参数。在建模过程中，将有限元计算需要用到的所有模型和控制信息写入K文件，并将有限元模拟所需的各种信息传输到LSDYNA，以便通过K文件进行有限元分析和计算。要完成上述步骤，您需要对K文件的结构和组成有一定的了解。
具体来说K文件主要包含以下六个部分：
（1）建模所有网格和节点信息；
（2）所有组件类型（属性）信息；
（3）所有组件材料信息；
（4）所有连接和联系信息；
（5）所有约束和负载信息；
（6）所有控制参数和计算设置信息。
在K文件中每个节点对应一一个编号,节点编号和坐标信息包含在*NODE关键字下方。在K文件中,无论何种类型的网格都是一个网格对应一个编号，网格编号和该网格包含的节点编号信息包含在*ELEMENT_type关键字下，其中type为该网格类型,在汽车碰撞仿真中常用的type有SHELL(壳)、SOLID(实体).BEAM(梁)、DISCRETE(弹簧)、MASS(质量),SEATBELT.ACCELEROMETER(加速度传感器),SEATBELT(安全带)等几类。
? 在HyperMesh中完成网格划分即可生成节点(Node)和网格(Element)信息。 创建组件组件并完成分组后，将创建组件（组件）及其相应的网格信息。 材料和属性信息是在创建材料和属性卡后创建的。[2] 这两条信息通过“组件”菜单与零件信息相关。 相应的信息可以通过在相应的节点或部件上约束和加载相关设置来获得。 最后，在整个或部件（部件）的相应控制设置之后获得控制信息，各自的相互关系可以参照图1.1理解。完成上述设置以获得完整的K文件，该文件可以提交给求解器以解算计算结果。
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图2.1 K文件关键字互相关系示意图
3 整车正碰模型的建立
整车有限元模型主要分为三部分：车身、悬架、轮胎。
3.1 建立汽车碰撞模型的规范
碰撞有限元模型的建立是碰撞分析的第一步。 汽车行业的大公司和LSTC使用LSDYNA积累了20年来汽车碰撞仿真分析的丰富经验，并制定了相应的标准。各大汽车厂商的规范大同小异，下面给出一个仅供参考的标准。[3]
3.1.1网格的划分:
??（1）汽车零件每个方向至少3个单位(或一个全积分单元)；
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