Q/SZJ191001-2017低速碰撞分析規(guī)范LowSpeedCrashAnalysisSpecification20XX20XX-09-30實(shí)施20XX-08-28發(fā)布XXXX汽車工程技術(shù)有限公司發(fā)布Q/SZXX-X-2017低速碰撞分析規(guī)范范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了術(shù)語(yǔ)和定義、低速碰撞分析要求及方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于本公司低速碰撞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。GB17354-1998汽車前后端保護(hù)裝置；整車碰撞分析有限元建模規(guī)范。術(shù)語(yǔ)和定義無(wú)摘要Abstract本規(guī)范描述了低速碰撞的分析流程，評(píng)估低速碰撞是否滿足《GB17354-1998前后端保護(hù)裝置》要求。ThisdocumentdescribesthecommonProceduretoassesstheGB17354-1998requirementsforlowspeedcrash.流程圖ProcessFlowDiagram低速碰撞分析流程圖如圖2所示，其中有限元基礎(chǔ)模型根據(jù)整車碰撞分析建模規(guī)范建立。碰撞器設(shè)定DefineImpactor碰撞器設(shè)定DefineImpactor有限元基礎(chǔ)模型輸入Finiteelementmodelinput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傳感器及截面力布置傳感器及截面力布置Layoutofsensorandsection邊界條件設(shè)置Bounda邊界條件設(shè)置Boundaryconditions假人及安全帶調(diào)整假人及安全帶調(diào)整Adjustdummyandseatbelt提交計(jì)算提交計(jì)算Submittoanalysis地面設(shè)定D地面設(shè)定Definegroundline結(jié)果處理結(jié)果處理Result圖2低速碰撞分析流程圖工具描述ToolDescription仿真分析過(guò)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(guò)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整車低速碰撞分析必須包含整車有限元模型和剛性壁障，整車模型建模參考《整車有限元建模規(guī)范》。AfullvehicleFiniteElementmodelandImpactorareneeded.DetailedmodelingprocedurecouldbefoundintheEntireVehicleCrashAnalysisFiniteElementModelingSpecification.坐標(biāo)系CoordinateSystems整車有限元模型采用標(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)模型輸入整車碰撞有限元基礎(chǔ)模型根據(jù)《整車碰撞有限元建模規(guī)范》建立，主要包括：白車身總成，底盤總成，動(dòng)力系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，儀表板橫梁，踏板機(jī)構(gòu)，保險(xiǎn)杠，冷卻系統(tǒng)，進(jìn)排氣系統(tǒng)，燃油系統(tǒng)，電力系統(tǒng)，座椅，配重質(zhì)量點(diǎn)等其他對(duì)碰撞分析結(jié)果存在影響的模型。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。7.4.2.2檢查整車質(zhì)量和質(zhì)心坐標(biāo)是否調(diào)至設(shè)定的整備質(zhì)量狀態(tài)，根據(jù)《整車碰撞有限元建模規(guī)范》來(lái)調(diào)整整備質(zhì)量?！败囕v整備質(zhì)量”指處于運(yùn)行狀態(tài)的車輛質(zhì)量，沒(méi)有駕駛員、乘客和貨物，但加滿燃料、冷卻液、潤(rùn)滑油，并帶有隨車工具和備胎。一般來(lái)說(shuō)，分析的整車質(zhì)量=整備質(zhì)量+假人質(zhì)量+行李質(zhì)量。7.4.2.3檢查動(dòng)力總成設(shè)定，是否符合設(shè)計(jì)的質(zhì)量、質(zhì)心坐標(biāo)以及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量74.2.4檢查整車有限元模型的車輪胎壓設(shè)置，是否按照設(shè)計(jì)值設(shè)定。地面設(shè)定根據(jù)總布置提供的地面線數(shù)據(jù)，建立地面，并給出地面和車輛之間的約束關(guān)系，地面類型RWPlanar，與整車XY平面平行。碰撞器設(shè)定導(dǎo)入碰撞器，調(diào)整碰撞器與車之間的位置關(guān)系。分析模型接觸設(shè)置低速碰撞分析模型主要包括以下接觸：CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE:碰撞器與車接觸；CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE:整車自接觸；CONTACT_AUTOMATIC_SPOTWELD：整車焊點(diǎn)與車身連接接觸。假人與車的接觸?？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(guò)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(guò)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碰撞器Impactor對(duì)碰撞器的尺寸、形狀、質(zhì)量、放置等的要求為:碰撞器應(yīng)結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，其撞擊頭為高硬度鋼。模擬分析時(shí)用剛性材料（MAT_RIGID）。碰撞器的形狀與尺寸如圖2所示。碰撞器的有效質(zhì)量應(yīng)與所分析車輛的“空載質(zhì)量”相等。在碰撞分析模型中通過(guò)修改其材料密度來(lái)調(diào)整碰撞器的質(zhì)量。碰撞器的A平面應(yīng)保持垂直，而基準(zhǔn)線則應(yīng)保持水平。碰撞發(fā)生時(shí)，碰撞器與車輛首先接觸的應(yīng)是撞擊頭與車輛的保護(hù)裝置，當(dāng)車輛分別在“空載狀態(tài)”與“加載試驗(yàn)”狀態(tài)時(shí)，位于“車角”間的保護(hù)裝置均應(yīng)能與通過(guò)碰撞器基準(zhǔn)線與水平面相交。碰撞器的基準(zhǔn)高度為445mm。撞擊器表面與被撞車輛保險(xiǎn)杠的距離為1mm（要考慮模型中殼單元的厚度）。在確定碰撞器的放置高度時(shí)，必須考慮模型中各部件的位置是在什么載荷狀態(tài)下的位置。如果模型中的部件位置不是在“空載質(zhì)量”和“加載試驗(yàn)車質(zhì)量”時(shí)的位置，則要計(jì)算在這2種載荷下模型應(yīng)該“下沉”或“升高”的距離，而碰撞器則應(yīng)該相應(yīng)地“升高”或“下沉”相同的距離。同時(shí)減震彈簧在這2種載荷下的初始?jí)嚎s也要考慮。圖2撞擊器縱向碰撞本分析包括對(duì)車輛前部的兩次碰撞和后部的兩次碰撞。每部位的兩次碰撞中，一次是在車輛處于“空載質(zhì)量”時(shí)進(jìn)行的，另一次是在處于“加載試驗(yàn)車質(zhì)量”時(shí)進(jìn)行的。在車輛每一方向的兩次碰撞中，第一次碰撞時(shí)，對(duì)碰撞器的位置沒(méi)有限制，而第二次碰撞時(shí)，碰撞器的中垂面位置應(yīng)與第一次碰撞時(shí)的位置不小于300mm，前提是這兩次碰撞時(shí)碰撞器的外輪廓不超過(guò)由通過(guò)“車角”并平行于車輛縱向?qū)ΨQ面的兩個(gè)平面所限定的區(qū)域。碰撞器在放置時(shí)，應(yīng)使A平面與地平面保持垂直，基準(zhǔn)線保持水平且基準(zhǔn)高度為445mm。碰撞器的擺放位置應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，使其接觸車輛上位于“車角”間的點(diǎn)。同時(shí)車輛的縱向?qū)ΨQ面應(yīng)與碰撞器的A平面保持垂直。碰撞速度為km/h。車角碰撞本分析包括在車輛處于“空載質(zhì)量”時(shí)對(duì)一個(gè)前“車角”和一個(gè)后“車角”的各一次碰撞，以及在車輛處于“加載試驗(yàn)車質(zhì)量”時(shí)對(duì)另一前“車角”和另一后“車角”的各一次碰撞。碰撞器應(yīng)使A平面與地面保持垂直，基準(zhǔn)線保持水平且基準(zhǔn)高度達(dá)到445mm。碰撞器的擺放位置應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，使其接觸車輛上位于“車角”間的點(diǎn)。此外還應(yīng)滿足以下條件：碰撞器與車輛的縱向?qū)ΨQ面構(gòu)成60±5°的夾角；碰撞時(shí)最先接觸的點(diǎn)應(yīng)在碰撞器的中垂面上（允差±25mm）。碰撞速度為km/h。重力在整個(gè)低速碰撞分析的過(guò)程中，設(shè)定重力加速度為9.8l×10-3mm/ms2。結(jié)果Results前后端保護(hù)裝置碰撞分析一般要輸出以下數(shù)據(jù)：保險(xiǎn)杠、保險(xiǎn)杠橫梁、碰撞吸能盒、前/后縱梁、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、行李箱蓋（后背門）、排氣系等碰撞關(guān)鍵區(qū)域的最大變形圖、動(dòng)態(tài)最大有效塑性應(yīng)變?cè)茍D、動(dòng)態(tài)最大應(yīng)力云圖。性能要求PerformanceRequirements按照GB17354-1998法規(guī)，碰撞試驗(yàn)后，車輛需要滿足下列要求：照明燈和信號(hào)裝置應(yīng)能持續(xù)正常工作并清晰可見，如果出廠時(shí)安裝好的照明裝置失調(diào)，允許進(jìn)行調(diào)整以符合規(guī)定要求，但只限于采用法規(guī)的調(diào)整方法。如果燈絲斷了，應(yīng)允許更換燈泡。車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋、行李箱蓋和車門應(yīng)能正常開閉，并且汽車的側(cè)門應(yīng)在碰撞的作用下不能開啟。車輛供油和冷卻系統(tǒng)應(yīng)無(wú)泄漏，不發(fā)生油路或水路堵塞，其密封裝置與油箱和水箱蓋亦應(yīng)能正常工作。車輛的排氣系統(tǒng)不應(yīng)損壞和錯(cuò)位。車輛