Q/SZJ191001-2017乘用車頂部抗壓強(qiáng)度分析規(guī)范SpecificationofRoofCrushAnalysis20XX20XX-12-31實(shí)施20XX-11-27發(fā)布XXXX汽車工程技術(shù)有限公司發(fā)布Q/SZXX-X-2017乘用車頂部抗壓強(qiáng)度分析規(guī)范范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了術(shù)語(yǔ)和定義、乘用車頂部抗壓強(qiáng)度分析要求及方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于本公司乘用車頂部抗壓強(qiáng)度CAE分析。規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB26134-2010乘用車頂部抗壓強(qiáng)度；整車碰撞分析有限元建模規(guī)范。術(shù)語(yǔ)和定義無摘要Abstract本規(guī)范描述了乘用車頂部抗壓強(qiáng)度分析流程，評(píng)估車頂抗壓強(qiáng)度是否滿足《GB26134-2010乘用車頂部抗壓強(qiáng)度》要求，如圖1所示。ThisdocumentdescribesthecommonProceduretoassesstheGB26134-2010requirementsforroofcrushresistance.圖1乘用車頂部抗壓強(qiáng)度分析示意圖流程圖ProcessFlowDiagram乘用車頂部抗壓強(qiáng)度分析流程圖如圖2所示。模型加載設(shè)置Loadsset白車身有限元模型輸入模型加載設(shè)置Loadsset白車身有限元模型輸入BIWFiniteelementmodelinput檢查基礎(chǔ)模型C檢查基礎(chǔ)模型Checkbasemodel分析模型接觸設(shè)置Contactset控制卡片設(shè)置Controlcardset控制卡片設(shè)置Controlcardset建立加載裝置CAE模型SetuploadingdeviceCAE布置位移傳感器布置位移傳感器Layoutofdisplacementsensor提交計(jì)算S提交計(jì)算Submittoanalysis結(jié)果處理Result結(jié)果處理Result模型約束設(shè)置Constraintsset圖2乘用車頂部抗壓強(qiáng)度分析流程圖工具描述ToolDescription仿真分析過程中需要用到的如下軟件:Thefollowingsoftwarefacilitatestheanalyticalsimulationprocess:前處理(Preprocessors):HyperMesh,Primer求解器(AnalysisCode):LS-DYNA后處理(Postprocessors):Hyperview,Hypergragh,LSPrePost建模過程ModelingProcedure單位Units建模中所用單位制如下所示:Theunitsusedinthemodelingareasfollows:力(Force) 千牛(KN)質(zhì)量(Mass) 千克(kg)長(zhǎng)度(Length) 毫米(mm)時(shí)間(Time) 毫秒(ms)內(nèi)容Contents乘用車頂部抗壓強(qiáng)度分析模型包含白車身、車門以及剛性加載裝置，該模型根據(jù)《整車有限元建模規(guī)范》建立。ABIWmodel、doorandrigidwallareneeded.DetailedmodelingprocedurecouldbefoundintheEntireVehicleCrashAnalysisFiniteElementModelingSpecification.坐標(biāo)系CoordinateSystems有限元模型采用標(biāo)準(zhǔn)的笛卡爾整體坐標(biāo)系，當(dāng)測(cè)量加速度、速度和侵入量時(shí)，可能需要采用局部坐標(biāo)系。TheFiniteElementmodelsshouldusethestandardglobalCartesiancoordinatesystem.Whenmonitoringaccelerations,velocities,anddisplacements,localcoordinatesystemsmaybeused.建模技巧ModelingTechniques有限元基礎(chǔ)模型輸入頂部抗壓強(qiáng)度分析模型可從整車碰撞CAE模型中提取，將有限元模型導(dǎo)入CAE分析的前處理軟件，該模型要求根據(jù)《整車碰撞有限元建模規(guī)范》規(guī)范建立，提取關(guān)鍵部位包括：白車身、前后車門，有天窗的需要帶天窗數(shù)據(jù)。檢查有限元基礎(chǔ)模型7.4.2.1檢查如4.4.1所述的模型，要求數(shù)模齊全，網(wǎng)格質(zhì)量及連接滿足《整車碰撞有限元建模規(guī)范》要求。頂部加載裝置7.4.3.1導(dǎo)入頂部加載裝置，CAE中的加載裝置處理為一個(gè)剛性平面，根據(jù)GB26134-2010乘用車頂部抗壓強(qiáng)度法規(guī)建立，X向長(zhǎng)度為1829mm，Y向?qū)挾葹?62mm，如圖3所示。圖3頂部加載裝置分析模型接觸設(shè)置乘用車頂部抗壓強(qiáng)度分析模型主要包括以下接觸：CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE:加載裝置與白車身接觸；CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE:白車身自接觸；CONTACT_AUTOMATIC_SPOTWELD：白車身焊點(diǎn)與車身連接接觸?？刂瓶ㄆO(shè)置計(jì)算控制卡片主要定義：CONTROL_TERMIANTION:設(shè)定分析時(shí)間100ms；CONTROL_TIMESTEP:設(shè)定計(jì)算控制時(shí)間步長(zhǎng)，根據(jù)網(wǎng)格質(zhì)量控制最小單元尺寸確定。當(dāng)最小單元尺寸為3mm時(shí)，dt2ms應(yīng)大于6.0×10-4ms；CONTROL_SHELL:設(shè)定殼單元控制卡片；CONTROL_SOLID:設(shè)定體單元控制卡片；CONTROL_CONTACT:設(shè)定接觸控制卡片；CONTROL_PARALLEL:設(shè)定并行處理器控制卡片：CONTROL_OUTPUT:設(shè)定輸出參數(shù)控制卡片；CONTROL_ENERGY:設(shè)定能量控制卡片。數(shù)據(jù)輸出卡片主要定義：DATABASE_GLSTAT：定義文本輸出總體信息；DATABASE_MATSUM：定義文本輸出材料信息；DATABASE_NODOUT：定義文本輸出節(jié)點(diǎn)信息；DATABASE_RCFORC：定義接觸數(shù)據(jù)輸出信息；DATABASE_SLEOUT：定義文本輸出梁?jiǎn)卧畔?；DATABASE_SECFORC：定義截面數(shù)據(jù)輸出信息；DATABASE_BINARY_D3PLOT：定義計(jì)算結(jié)果文件輸出信息；DATABASE_BINARY_D3THDT：定義單元?dú)v史數(shù)據(jù)輸出信息。假設(shè)和限制Assumptions/Limitations假設(shè)Assumptions焊接假設(shè)WeldAssumptions8.1.1.1除非特別指定，通常情況下不考慮焊點(diǎn)失效。8.1.1.2所有焊點(diǎn)都起作用。8.1.1.3當(dāng)不能獲得焊點(diǎn)信息時(shí)，焊點(diǎn)間距為40-60mm。材料假設(shè)MaterialAssumptions8.1.2.1同一個(gè)PART中，所有區(qū)域的材料屬性一致。8.1.2.2考慮應(yīng)變率影響。8.1.2.3不考慮材料撕裂。幾何假設(shè)GeometryAssumptions8.1.3.1忽略非顯著特征，如直徑小于6mm的孔。8.1.3.2不考慮制造過程中產(chǎn)生的褶皺、裂縫及其他非設(shè)計(jì)特征。剛性部件RigidComponents8.1.4.1在碰撞過程中變形很小的件設(shè)置為剛性。8.1.4.2螺栓通常被看做不失效的剛性連接。影響很小的部件8.1.5.1對(duì)結(jié)果影響很小的部件可以不包含在模型中，但是要配重。限制Limitations材料Material8.2.1.1材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線只是試驗(yàn)值的近似。數(shù)值限制NumericalLimitations8.2.2.1任何數(shù)值解都是近似解。載荷和邊界條件Loads/BoundaryConditions根據(jù)GB26134-2010乘用車頂部抗壓強(qiáng)度，按車輛整備質(zhì)量的1.5倍加載，但最大不超過22240N，持續(xù)到加載力與反作用力為平衡狀態(tài)（國(guó)標(biāo)要求是120s之內(nèi)），要求加載位移不超過127mm。CAE分析根據(jù)計(jì)算時(shí)間及仿真精度進(jìn)行綜合考慮，采用分析加載方式為：在加載方向上，給加載裝置強(qiáng)制120ms勻速下壓127mm，提取力一位移曲線，要求在加載裝置下壓至127mm的時(shí)刻，車身的反作用力大于整備質(zhì)量的1.5倍（當(dāng)整備質(zhì)量的1.5倍大于22240N時(shí)，則車身的反作用力需大于22240N）。在整個(gè)頂壓分析的過程中，要設(shè)定重力加速度，加速度值為9.8l×10-3mm/ms2。加載裝置的布置見圖4。圖4加載裝置布置示意圖結(jié)果Results分析結(jié)果主要包括：車身變形，力與位移曲線。性能要求PerformanceRequirements要求在加載裝置下壓至127mm的時(shí)刻，車身的反作用力大于整備質(zhì)量的1.5倍（當(dāng)整備質(zhì)量