基于ANSYS - LS-DYNA的轿车车门碰撞仿真模拟毕业论文 - 图文(3)

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第3章.问题描述与建模

3.1分析过程规划

如图1所示，车门高1.2m，宽1m，最厚处为0.05m，内材质为空，保险杠截面为0.1m的正方形，取长为1m，略有弧度。保险杠最底部高出车门下边缘0.25m。保险杠将以一定的速度和不同的角度碰撞车门，本论文即分析这一动力过程。

图1 保险杠碰撞车门示意图

车门采用Thin Shell 163壳单元划分网格，为节省机时，车门上的玻璃材质将不予考虑。保险杠模型采用三维实体显示单元SOLID164进行网格化分。车门采用双线性弹塑性模型，因为本文主要分析碰撞过程中车门的变化，故保险杠的材料模型选择为刚体。

为了接近事实，在车门前端上下两点处约束所有自由度，整个车门的边缘施加固定Z向约束边界条件。保险杠与车门之间的接

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触采用*CONTACT_SURFACE_TO_SURFACE_AUTOMATIC接触算法。整个建模过程采用kg-m-s国际单位制。

计算结束时间取0.05s，每隔0.001s输出一个结果数据文件。 进入ANSYS/LS-DYNA的程序界面后，通过菜单项Utility Menu>File>Change Jobname，指定分析的工作名称为Bumper to Door；通过菜单项Utility Menu>File>Change Title，指定图形显示标题为Analysis of Collision。

3.2建立几何模型

3.2.1定义单元类型

选择菜单项Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit /Delete，在弹出的Element Type对话框中，单击ADD按钮，出现Library of Element Types对话框，如图2所示，定义两种所需单元类型。

3.2.2定义材料模型及实常数

选择菜单项Main Menu>Preprocessor>Material Props> Material Models，出现Define Material Model Behavior窗口，如图3所示定义两种材料模型，材料2密度为7.8E3,杨氏模量为2.07E11,泊松比为0.25；材料1参数如图4所示。

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图2 定义单元类型

图3 定义材料模型

上述材料模型1和2将在后面的建模操作中分别用于车门以及保险杠的单元网格划分。

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图4 车门材料各项参数

实常数的定义只需针对Shell 163单元，输入壳单元的厚度为

0.0025，剪切参数为5/6，点击OK按钮关闭对话框。

3.2.3建立车门几何模型

在ANSYS的命令窗口输入以下命令即可建立车门的模型： /PREP7 K, K,2,1 K,3,1,0.6 K,4,,1.2 K,5,0.4,1.1 L,1,2 L,2,3 LARC,3,4,5 L,4,1 K,6,,,0.05 K,7,,0.8,0.05

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K,8,0.6,,0.05 LARC,4,6,7 LARC,6,2,8 L,1,6 A,1,2,3,4 AL,5,6,2,3 AL,4,7,5 AL,1,7,6 K,9,0.05,0.6 K,10,0.95,0.6 K,11,0.05,1.12 K,12,0.4,1.05 L,9,10 L,11,9 LARC,10,11,12 AL,8,10,9 K,13,,,0.1 L,1,13

VDRAG,5,,,,,,11 ASBA,1,5 ASBV,2,1 L,9,18 L,10,17 L,11,19 AL,9,12,20,14

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