【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性，特別涉及一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法。
技術介紹
1、汽車高速碰撞過程是一個典型的非線性力學問題，包含結構非線性，材料非線性和接觸非線性，是國際公認的整車性能設計難點問題之一。在汽車碰撞試驗特別是正面碰撞的25％小偏置碰撞工況中，因其碰撞能量巨大、碰撞角度刁鉆，容易造成前防撞梁斷裂失效、副車架連接螺栓失效、動力總成懸置斷裂失效、轉向節連接點失效、擺臂連接點失效等現象，進而影響車輛的運動姿態，導致對車身結構穩健性設計造成重大影響。整個碰撞過程持續時間不超過120ms，而上述失效現象并不能保持持續穩定狀態，即每一個失效點有可能失效，也有可能不失效，某一個連接點有可能在35ms時刻失效也有可能在40ms時刻失效，因此，這些不確定因素給車身結構穩健設計帶來巨大挑戰。目前行業普遍采用針對某一個失效點開展力學性能(結構非線性、材料非線性)失效研究，用局部測試與仿真的結果代入整車碰撞環境中模擬和預測整車碰撞的結構穩健性。
2、現有技術：在汽車正面25％小偏置碰撞工況中，因其碰撞能量巨大、碰撞角度刁鉆，容易造成前防撞梁斷裂失效、副車架連接螺栓失效、動力總成懸置斷裂失效、轉向節連接點失效、擺臂連接點失效等現象，進而影響車輛的運動姿態，導致對車身結構穩健性設計造成重大影響。目前行業大都采用某一個失效點的力學性能(結構非線性、材料非線性)研究代入整車cae模型預測整車碰撞的車身結構穩健性，然而，汽車高速碰撞過程還包含了接觸非線性力學問題，某一個失效點的力學性能代入整車cae模
3、上述采用針對某一個失效點開展力學性能失效研究，用局部測試與仿真的結果代入整車碰撞環境中模擬和預測整車碰撞的結構穩健性。其缺點是：用局部失效力學性能參數代入整車碰撞cae模型中，無法考慮接觸非線性對整車碰撞結果的影響，即不能準確地驗證車身結構設計方案的穩健性。本專利技術針對汽車高速碰撞工況，提出一種考慮碰撞失效組合影響的車身結構穩健性設計方法。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提供一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，本專利技術通過對大量25％小偏置碰撞工況研究，發現各位置斷裂時刻集中在35ms-50ms之間，根據不同位置、不同斷裂時刻定義cae分析矩陣，驗算不同斷裂時刻組合時車身結構設計方案穩健性。
2、為實現上述目的，提供一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，包括以下步驟：
3、s1：首先分析碰撞視頻，逐幀分析正面25％小偏置碰撞視頻；
4、s2：然后選取失效位置，假設正面25％小偏置碰撞撞擊側位于車輛前行的左側；
5、s3：隨著定義分析矩陣；
6、s4：再者批量生成整車碰撞cae計算模型；
7、s5：隨后提交計算；
8、s6：最后驗證車身結構設計方案穩定性。
9、根據所述的一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，所述s1步驟中不僅限于分析所設計車輛的碰撞視頻。
10、根據所述的一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，所述s2步驟中選取碰撞過程中出現失效的位置點，例如前防撞梁斷裂失效、副車架連接螺栓失效、動力總成懸置斷裂失效、轉向節連接點失效、擺臂連接點失效等，并給這些可能失效的位置進行編號。
11、根據所述的一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，所述s3步驟中定義考慮碰撞失效組合的分析矩陣。
12、根據所述的一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，所述s6步驟中提取計算結果，主要是車身結構關鍵碰撞區域的變形與侵入量，驗證車身結構設計方案的穩健性。
13、根據所述的一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，所述s2步驟中失效位置有：左側上擺臂連接點、左側轉向拉桿連接點、左側下擺臂連接點、左側橫向穩定桿連接點、左側下擺臂后連接點、左側下擺臂前連接點、左側上擺臂后連接點、左側上擺臂前連接點。
14、根據所述的一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，所述s1步驟中同時可以分析市面上同類型車輛的碰撞視頻。
15、根據所述的一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，所述s1步驟前需要確定所要優化的縱梁的材料和尺寸，縱梁的材料通常是高強度鋼或鋁合金，其尺寸也需要根據車型和車身結構進行優化設計。
16、根據所述的一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，所述s1步驟中對縱梁進行有限元分析，確定縱梁在正面碰撞時的受力分布情況，分析應涵蓋全車速度范圍內的不同碰撞情況，以確保縱梁具有良好的抗碰撞能力。
17、根據所述的一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，所述s1步驟中在分析的基礎上，進行縱梁結構優化，可以采用形狀優化和拓撲優化等方法，形狀優化可以通過改變縱梁的截面形狀、彎曲角度等來實現，拓撲優化則可以通過添加局部加強筋等方式來提升縱梁的強度。
18、根據所述的一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，所述s1步驟中對優化后的縱梁進行有限元分析和實際試驗，通過多種載荷條件下的有限元分析，驗證縱梁在不同情況下的強度和穩定性是否得到了有效提升，同時，進行實際試驗以驗證有限元分析的真實性，以確保優化后的縱梁具有較高的安全性。
19、上述方案具有如下至少一個有益效果：本專利技術成本低(不需要做局部失效位置的力學性能測試)，可快速響應(設計大量計算case快速得出車身關鍵位置變形驗證結果)，同時結構可靠(所設計的車身結構可以滿足任意碰撞失效組合情況下的正面25％小偏置碰撞要求)。
20、本專利技術的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本專利技術的實踐了解到。
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1.一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，其特征在于，所述S1步驟中不僅限于分析所設計車輛的碰撞視頻。
3.根據權利要求1所述的一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，其特征在于，所述S2步驟中選取碰撞過程中出現失效的位置點，例如前防撞梁斷裂失效、副車架連接螺栓失效、動力總成懸置斷裂失效、轉向節連接點失效、擺臂連接點失效等，并給這些可能失效的位置進行編號,?所述S2步驟中失效位置有：左側上擺臂連接點、左側轉向拉桿連接點、左側下擺臂連接點、左側橫向穩定桿連接點、左側下擺臂后連接點、左側下擺臂前連接點、左側上擺臂后連接點、左側上擺臂前連接點。
4.根據權利要求1所述的一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，其特征在于，所述S3步驟中定義考慮碰撞失效組合的分析矩陣。
5.根據權利要求1所述的一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，其特征在于，所述S6步驟中提取計算結果，主要是車身結構關鍵碰撞區域的變形與侵入量，驗證車
6.根據權利要求1所述的一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，其特征在于，所述S1步驟中同時可以分析市面上同類型車輛的碰撞視頻。
7.根據權利要求1所述的一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，其特征在于，所述S1步驟前需要確定所要優化的縱梁的材料和尺寸，縱梁的材料通常是高強度鋼或鋁合金，其尺寸也需要根據車型和車身結構進行優化設計。
8.根據權利要求7所述的一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，其特征在于，所述S1步驟中對縱梁進行有限元分析，確定縱梁在正面碰撞時的受力分布情況，分析應涵蓋全車速度范圍內的不同碰撞情況，以確保縱梁具有良好的抗碰撞能力。
9.根據權利要求1所述的一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，其特征在于，所述S1步驟中在分析的基礎上，進行縱梁結構優化，可以采用形狀優化和拓撲優化等方法，形狀優化可以通過改變縱梁的截面形狀、彎曲角度等來實現，拓撲優化則可以通過添加局部加強筋等方式來提升縱梁的強度。
10.根據權利要求1所述的一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，其特征在于，所述S1步驟中對優化后的縱梁進行有限元分析和實際試驗，通過多種載荷條件下的有限元分析，驗證縱梁在不同情況下的強度和穩定性是否得到了有效提升，同時，進行實際試驗以驗證有限元分析的真實性，以確保優化后的縱梁具有較高的安全性。
...【技術特征摘要】
1.一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，其特征在于，所述s1步驟中不僅限于分析所設計車輛的碰撞視頻。
3.根據權利要求1所述的一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，其特征在于，所述s2步驟中選取碰撞過程中出現失效的位置點，例如前防撞梁斷裂失效、副車架連接螺栓失效、動力總成懸置斷裂失效、轉向節連接點失效、擺臂連接點失效等，并給這些可能失效的位置進行編號,?所述s2步驟中失效位置有：左側上擺臂連接點、左側轉向拉桿連接點、左側下擺臂連接點、左側橫向穩定桿連接點、左側下擺臂后連接點、左側下擺臂前連接點、左側上擺臂后連接點、左側上擺臂前連接點。
4.根據權利要求1所述的一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，其特征在于，所述s3步驟中定義考慮碰撞失效組合的分析矩陣。
5.根據權利要求1所述的一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，其特征在于，所述s6步驟中提取計算結果，主要是車身結構關鍵碰撞區域的變形與侵入量，驗證車身結構設計方案的穩健性。
6.根據權利要求1所述的一種汽車碰撞失效條件下車身結構穩健性設計方法，其特征在于，所述s...
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐莉，劉森海，關永學，陳冬民，彭長青，李文鳳，譚堅，張新華，
申請(專利權)人：江鈴汽車股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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