一种基于参数化设计的整车碰撞仿真方法技术

技术编号:7101663 阅读:320 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种基于参数化设计的整车碰撞仿真方法,属于非线性有限元和非线性多体动力学领域。本方法用非线性有限元软件算出各吸能元件的撞击力-冲程,根据吸能元件串/并联吸能特性确定各车厢之间能量吸收装置的等效总刚度,然后建立了基于参数化设计的整车碰撞动态性能分析模型,结合约束条件得到吸能元件吸能特性的最佳组合,从而得到整车碰撞中各车厢的运动和纵向载荷的最佳值。本方法将非线性有限元和非线性多体动力学两者结合起来进行整车碰撞仿真研究,建立的模型模拟了材料的非线性和弹塑性变形,同时将头车的碰撞仿真分析扩展到整车。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,属于非线性有限元和非线性多体动力学相结合的轨道车辆整车碰撞研究领域。
技术介绍
列车由多节车厢组成,其碰撞不同于汽车、飞机、船舶等交通工具的单体撞击,它既有单车的撞击破坏情况,又有各车间的互撞问题。列车多体偶合撞击既有多质点系统动力学,又有塑性大变形的结构动力学,列车多体撞击动力学的研究涵盖了多质点系统动力学、弹塑性结构动力学、冲击动力学等固体力学的理论及方法。目前国内对轨道车辆被动安全技术的研究主要有两类一是运用多体动力学软件来分析列车在碰撞过程中的运动学、 动力学特性,由于这些软件不能很好的模拟材料的非线性和弹塑性变形,工程运用中有其局限性;另外一种就是运用有限元软件如LS-DYNA、MSC-DYTRAN等进行结构的大变形、非线性瞬态分析,由于这些软件在计算中,单元的变形和扭曲,会引起时间步长的急剧减小,导致计算效率下降,当时间步长小于最小时间步时系统报错致使计算停止,工程运用中模型不能大,研究集中在对头车进行各工况的非线性有限元碰撞仿真分析。国内目前对轨道车辆被动安全技术的研究离工程应用尚有一段距离,在进行碰撞分析的过程中,研究集中在对头车进行了各工况的非线性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于参数化设计的整车碰撞仿真方法,其特征在于包括如下步骤:步骤1,确定整车各吸能元件的撞击力-冲程图,确定各车厢之间能量吸收装置的等效总刚度,所述能量吸收装置包括多个吸能元件,具体步骤如下:步骤1-1,采用非线性有限元分析方法进行数元件撞击力和冲程最佳值;所述参数优化分析的优化目标为第二节车厢的能量吸收装置压溃冲程的模值最大;所述约束条件指头车和第二节车厢能量吸收装置压溃冲程的模值小于头车和第二节车厢能量吸收装置的最大安全压溃冲程的模值。的变化对吸能元件撞击力、冲程等参数变化的敏感程度;步骤3-4,结合列车车体的承载能力以及优化条件,对敏感程度大的设计变量做参数优化分析,设定设计变量的...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:聂宏晋萍
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:84

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