淺談發(fā)動(dòng)機(jī)蓋頭部碰撞分析方法的研究

董國(guó)明

摘 要：本文以某車型發(fā)動(dòng)機(jī)蓋進(jìn)行頭部碰撞分析研究，通過(guò)CAE分析計(jì)算的加速值對(duì)頭部碰撞結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，快速得到發(fā)動(dòng)機(jī)蓋部分對(duì)整車行人保護(hù)傷害值的影響因子。

關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)蓋;CAE;頭部碰撞;行人保護(hù);傷害值

0 前言

車輛行人保護(hù)作為重要的法規(guī)項(xiàng)，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)蓋由于造型、工藝等原因造成分析結(jié)果很難達(dá)到法規(guī)要求。發(fā)動(dòng)機(jī)蓋作為行人保護(hù)的重要分析部分，且整車行人保護(hù)分析耗時(shí)較長(zhǎng)，會(huì)影響整車項(xiàng)目開(kāi)發(fā)進(jìn)度。本文主要介紹單獨(dú)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋進(jìn)行建模分析，同步發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的頭部碰撞分析結(jié)果，快速找到影響行人保護(hù)傷害值的影響因子，分析結(jié)果可提供設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化改善。

1 發(fā)動(dòng)機(jī)蓋CAE網(wǎng)格模型建立

通過(guò)Hypermesh對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋完成基礎(chǔ)模型建立，建模過(guò)程中應(yīng)包含各個(gè)部件材料屬性、涂膠信息、焊點(diǎn)信息等，圖1為某發(fā)動(dòng)機(jī)蓋CAE網(wǎng)格模型。

2 發(fā)動(dòng)機(jī)蓋頭部碰撞接觸點(diǎn)劃分

根據(jù)車輛離地高度、兒童或成人身高等信息，對(duì)頭部碰撞接觸點(diǎn)進(jìn)行劃分，圖2為某發(fā)動(dòng)機(jī)蓋頭部碰撞接觸點(diǎn)劃分結(jié)果，本實(shí)例主要分析008、009、010等25個(gè)接觸點(diǎn)，主要考察發(fā)動(dòng)機(jī)蓋中部區(qū)域及與主梁連接區(qū)域的頭部碰撞分析結(jié)果。

3 發(fā)動(dòng)機(jī)蓋頭部碰撞分析模型建立

通過(guò)Hypermesh中Lsdyna模塊對(duì)網(wǎng)格模型進(jìn)行設(shè)置，車身端鉸鏈安裝點(diǎn)及鎖扣進(jìn)行全約束，頭部模型設(shè)置中的速度、角度和重力等邊界條件與整車行人保護(hù)分析保持一致，如圖3所示。

4 發(fā)動(dòng)機(jī)蓋頭部碰撞模型計(jì)算

本文結(jié)合Lsdyna軟件進(jìn)行計(jì)算，將圖3所建立的模型導(dǎo)入Lsdyna進(jìn)行求解，再將求解文件導(dǎo)出，導(dǎo)出的文件中，d3plot文件可通過(guò)HyperView查看3D運(yùn)動(dòng)仿真結(jié)果，如圖4所示，nodout文件可通過(guò)Hypergraph查看接觸點(diǎn)的加速度曲線，如圖5所示。

5 發(fā)動(dòng)機(jī)蓋頭部碰撞結(jié)果查看及分析

根據(jù)圖5所示，通過(guò)25個(gè)接觸點(diǎn)加速度曲線分析，接觸點(diǎn)011、012、043加速度值偏大（加速度越大，頭部碰撞結(jié)果越差），分析結(jié)果見(jiàn)表1。結(jié)合圖4所示方法對(duì)三個(gè)加速度值偏大點(diǎn)進(jìn)行3D運(yùn)動(dòng)仿真檢查，并找到相應(yīng)的影響因子，如圖6所示。

通過(guò)圖6結(jié)果查看分析，011、012兩個(gè)接觸點(diǎn)頭部模型碰撞至內(nèi)板加強(qiáng)筋上，043接觸點(diǎn)頭部模型碰撞至內(nèi)板后側(cè)與外板涂膠點(diǎn)處，以上三個(gè)接觸點(diǎn)位置結(jié)構(gòu)，可通過(guò)改變支撐加強(qiáng)板結(jié)構(gòu)、放大內(nèi)板加強(qiáng)筋R角、內(nèi)板料厚減薄等方案進(jìn)行處理。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文結(jié)合Hyperworks軟件中Hypermesh模塊完成發(fā)動(dòng)機(jī)蓋頭部碰撞模型建立，再結(jié)合Lsdyna軟件完成快速分析計(jì)算。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋頭部碰撞結(jié)果，快速查找影響整車行人保護(hù)傷害值的影響因子，減少了不必要的計(jì)算分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)間，提高了整體的工作效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB/T 24550-2009《汽車對(duì)行人的碰撞保護(hù)》.

[2]裴玉龍.道路交通安全[M].北京：人民交通出版社，2007.10.

[3]曹立波，危海煙，楊濟(jì)匡.汽車與行人碰撞安全性的試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法研究[J].汽車安全，2005.4.

[4]喬維高，王宇航.汽車與行人保護(hù)中行人保護(hù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].北京汽車，2008.