陆云江

摘 要：汽车被动安全具有重要的研究意义。为了研究某一车型在100%全正面碰撞下的安全性能，首先基于数值模拟的方法，利用前处理软件HyperMesh对车型进行简化，建立了车辆对应的碰撞有限元模型。接着基于非线性动力学理论，通过采用软件LS-DYNA对车辆在100%全正面碰撞下的冲击过程进行了模拟，根据仿真结果分析了碰撞过程的能量变化、车辆变形情况、速度加速度变化和结构件的强度等。结果表明：碰撞过程中汽车前端的吸能结构有效地提高了车辆的安全性;汽车座椅的连接始终可靠，而发动机会脱离车身;前围板会造成乘员的腿部损伤，需要进行优化。相比于整车试验，仿真技术可以节省大量的时间和研发费用，缩短整车的研发周期。

关键词：汽车碰撞;安全性能;数值模拟;有限元模型

0 引言

提升汽车碰撞安全性能一直以来都是汽车制造业的重要目标[1]，目前，针对汽车碰撞安全性的研究方法有整车碰撞实验和整车仿真。整车碰撞实验是采用真实样车进行碰撞相关实验[2]，优点是数据真实可靠，满足国家强制性法规要求;缺点是试验需要准备的真实样车制造周期长、成本较高，并且对于碰撞实验的场地和设备要求很高，现主要应用于已经研发完成的车型的安全测试。整车安全仿真是利用计算机对车辆的碰撞过程进行数值模拟分析，从而对车身结构强度和安全性进行判断[3]。虽然仿真技术在结果上与实验方法相比……