基于ANSYS - LS-DYNA的轿车车门碰撞仿真模拟毕业论文 - 图文(4)

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AL,8,12,18,13 AL,10,13,19,14

3.2.4建立保险杠几何模型

首先旋转坐标系，在命令窗口输入:WPROTA,,,-90。然后通过选择菜单项Main Menu>Preprocessor>Modeling> Create> Areas>Rectangle>By Dimensions，在弹出的Create Rectangle by Dimensions对话框中输入保险杠截面尺寸，如图6所示，单击OK按钮。

在命令窗口中输入WPROTA,,,90，将坐标系归于原来位置。依旧采取命令流的方式建立保险杠模型：

图5 建立保险杠截面 K,21,0.5,0.35,0.15 K,22,1,0.35,0.2 LARC,20,22,21 VDRAG,7,,,,,,22 LDELE,22,,,1

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3.3划分有限元网格

分别采用壳单元SHELL163及显示体单元SOLID164对车门和保险杠进行网格的划分，按如下的操作步骤进行：

选择菜单项

Main Menu>Preprocessor>Meshing>Size

Cntrls >ManualSize>Lines>Picked Lines，规定各线段的等分数：

L1、L6、L24、L25、L27及L29等分50份； L2等分30份； L4及L5等分60份；

L3、L9、L19、L10及L20等分20份； L8及L18等分40份；

L15-L17、L21、L23、L26、L28、L30等分5份。

通过选择菜单项Main Menu>Preprocessor>Meshing>Meshing Attributes指定网格属性：对车门采用SHELL163单元，材料类型1及实常数1划分自由网格，保险杠采用SOLID164单元，材料类型2进行映射网格划分。通过菜单项Main Menu>Preprocessor> Meshing>MeshTool 划分后的有限元模型如图6所示。

3.4建立PART

通过菜单项Main Menu>Preprocessor>LS-DYNA Options>Parts Options，弹出Parts Data Written for LS-DYNA对话框，选中Create all parts复选框，单击OK按钮，弹出建立的PART信息列表文本窗口，如图7所示，关闭它，返回图形用户界面。

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图6 保险杠碰撞车门的有限元模型

3.5定义接触信息

3.5.1定义接触类型和接触参数。

图7 PART列表

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选择菜单项Main Menu>Preprocessor>LS-DYNA Options> Contact>Define Contact，弹出Contact Parameter Definitions对话框，在Contact Type中选择Surface to Surf和Automatic，即面—面自动接触算法ASTS，采用默认参数。

3.5.2定义接触部件。

以上参数设置完成后，单击Contact Parameter Definitions对话框的OK按钮，弹出Contact Options对话框，接触部件和目标面部件号分别选择2和1，单击OK按钮关闭该对话框。

3.6定义边界条件及约束

选择菜单项Main Menu>Preprocessor>LS-DYNA Options> Constraints>Apply>On Lines，在弹出的对象拾取对话框中选择L1-L4，出现Apply U，ROT on Nodes对话框，在DOFs to be constrained一栏中选择UZ，然后单击OK按钮。

选择菜单项Main Menu>Preprocessor>LS-DYNA Options> Constraints>Apply>On Nodes，在弹出的对象拾取对话框中单击车门最前部的上下两点，出现Apply U，ROT on Nodes对话框，在DOFs to be constrained 一栏中选择ALL DOF，然后单击OK按钮。

3.7定义保险杠的初始速度

通过选择菜单项

Main Menu>Preprocessor>LS-DYNA

Options>Initial Velocity>On Parts>W/Nodal Rotate，弹出

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Generate Velocity对话框，如图8 所示。在Part列表中选择Part2，即保险杠，在Translational Velocity一栏中，输入保险杠在总体直角坐标系下的各个初始速度分量，VZ填-20（单位：m/s）,其余参数不填写,单击OK按钮关闭该对话框,完成保险杠初始速度的施加.

图8 施加保险杠的初始速度

3.8施加保险杠面载荷

计算结果表明，保险杠仅有初速度是不够的，碰撞过程中会发生反弹。实际情形中，车体会在保险杠的内侧面提供向前的压力，阻止碰撞瞬间的高压强带来的反弹。

通过菜单项Utility Menu>Parameters>Array Parameters> Define/Edit,定义名称为TIME和FORCE的两个数组：

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