基于Ls―Dyna的铝合金保险杠碰撞仿真分析

汽车前保险杠位于汽车最前部，是前部或追尾碰撞事故中首先接触的部件，在减小碰撞事故中对行人的伤害，降低低速碰撞事故对车辆的损坏方面起着重要作用 J。保险杠横梁的主要作用是将碰撞中产生的能量均匀地传递给吸能盒，同时防止内侵量过大造成发动机前部件的损坏；吸能盒的作用是通过吸能盒的压溃变形将碰撞中产生的能量转化为内能，吸收能量，并将由前横梁传递来的碰撞力均匀地传递到车身两前纵梁骨架上。对保险杠吸能盒在碰撞过程中的吸能特性和变形规律进行分析，提高吸能盒的吸能性能，对于提高车辆的被动安全性、实现保险杠的轻量化设计具有重要意义。基于有限元分析软件 Hy-permesh和LS-DYNA，对汽车保险杠的碰撞过程吸能特性进行了仿真分析。

2 建立铝合金保险杠有限元模型碰茁真模拟分析过程分三步：前处理、提交求解、后处理。第-步：前处理，用 CATIA建模，以 IG-Es格式导人 Hypermesh进行几何清理、网格划分、单元检查、赋材料参数、定义属性、施加载荷及约束等边界条件，设置关键字时间步长、输出等控制卡片，以后缀 K文件格式保存。第二步将 K文件提交求解器DYNA运算求解。第三步，用后处理拈 Hyperview查看计算结果能量、速度、加速度、位移、应力应变等。

建立铝合金保险杠几何模型，在 Hypermesh中以单元目标尺寸为4 mnl划分网格，模型共有 27 820个单元，28 032个节点，三角形单元占0.2%，网格质量很好 J。横梁和吸能盒、吸能盒与连接板之间用RIGID连接。铝合金保险杠有限元模型及应力-应变曲线如图 1、2所示。

o 0 ～ l 4图 1 铝合金保险杠有 图2 6101铝合金应力-应限元模型 变曲线表 1 材料参数和属性设置3 铝合金保险杠碰茁真模拟分析将吸能盒与纵梁的连接的螺栓孔周围的 nodes收稿日期：2013-05-l7基金项目：汽车车身先进设计制造国家重点实验室开放基金资助项目(31015011)作者简介：魏显坤(1985-)，男，湖北十堰人，助教，研究方向：汽车现代设计理论与方法· 8·