汽车碰撞模拟仿真分析

本文档是东北大学硕士学位论文《汽车碰撞模拟仿真分析》，作者曹华龙，指导教师赵广耀。论文主要研究汽车在正面碰撞和侧面碰撞中的耐撞性，旨在通过模拟仿真分析评价汽车的耐撞性并分析防撞缓冲部件的设计合理性。论文首先对非线性动态有限元求解理论进行了系统归纳，分析了LS-DYNA软件的功能模块和应用，然后使用ANSYS/LS-DYNA软件对汽车车身结构进行有限元建模和数值模拟，得出碰撞响应历程，并评价了汽车的耐撞性。研究获得了碰撞过程中能量耗散关系，为改善吸能部件结构设计提供了依据，并总结了分析车型的结论和建议。 论文详细讨论了汽车被动安全性研究的发展过程、研究方法、车身结构抗撞性研究发展状况，以及国内外汽车碰撞模拟研究的历史与现状。介绍了实车碰撞测试的主要依据和国内外碰撞法规的对比，以及中国CNCAP与国际NCAP标准的差距。论文还详细介绍了ANSYS/LS-DYNA软件的基本理论、控制方程、空间有限元离散化、单元计算的单点高斯积分、沙漏模态控制、时间积分和时间步长控制、材料模型的应力修正以及单元类型及其算法特点。特别是在汽车正面碰撞和侧面碰撞数值模拟分析方面，论文提供了详细的模拟计算结果及分析，包括车身变形、位移变化、速度变化、加速度变化和能量变化等。 最后，论文总结了研究成果，指出了研究中存在的问题，并对未来的研究方向提出了展望，包括深入研究汽车碰撞的其他规律、增加计算工况、开展实车碰撞实验与模拟相结合的研究等。论文附有详细的参考文献列表和致谢部分，感谢指导教师和在研究过程中提供帮助的人员。