下载文档原格式
基于hypermesh的汽车车身有限元建模方法研究
肖凯锴;邵毅明;朱琳
【期刊名称】《客车技术》
【年(卷),期】2016(000)003
【摘要】基于某汽车车身有限元建模,首先将CATIA建立的汽车车身几何模型导入到hypermesh中,再利用hypermesh强大的前处理功能研究了几何清理、分特征2D网格划分、网格质量调整、不能抽取中面情况下的网格划分等主要问题.重点介绍了汽车车身的几种典型结构特征,根据不同的结构特征布置不同的网格,完成了汽车车身的较高质量的2D网格划分,同时提出一种hypermesh误操作后恢复的方法,为复杂的车身有限元建模思路提供了很好的参考.
【总页数】4页(P38-41)
【作者】肖凯锴;邵毅明;朱琳
【作者单位】重庆交通大学机电与汽车工程学院;重庆交通大学机电与汽车工程学院;重庆交通大学机电与汽车工程学院
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于HyperMesh的轻型专用校车车身结构有限元分析 [J], 韩荣娟;安金龙;李明;王贺军;戚亮
2.基于Catia、Hypermesh的某客车车身骨架的有限元建模研究 [J], 常海雷;张建;王栋;冯源;李海辉
3.基于Pro/E, HyperMesh的客车车身骨架的有限元建模 [J], 刚灵;尹明德
4.基于HyperMesh的半承载式客车车身结构有限元分析 [J], 李波;沈光烈;黄昶春;韦志林
5.基于Hypermesh的某履带车车身有限元分析及结构拓扑优化 [J], 张琼;孙全兆;刘国锋
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于 HyperMesh 的轻型卡车驾驶室乘员保护建模仿真作者：Simwe 来源：Altair发布时间：2015-08-03 【收藏】【打印】复制连接【大中小】我来说两句：(0) 逛逛论坛基于HyperMesh 的轻型卡车驾驶室乘员保护建模仿真Simulation on the Protection of the Occupants of the Cab of a Light Truck Based onHyperMesh张志鹏赵森魏敏冯虎印（长安汽车北京研究院北京100195）摘要：参照新颁布的《GB 26512-2011 商用车驾驶室乘员保护》法规要求，运用Altair 公司的HyperMesh 工具建立有限元模型，对某型新开发的轻型卡车的驾驶室乘员保护性能进行模拟评估，找出三项碰撞测试试验的关键影响因素，为轻型卡车的驾驶室乘员保护开发提供设计指导。
关键词：轻型卡车乘员保护HyperMeshHyperViewAbstract : According to national regulations concerning commercial vehicle cab strength test requirements, a finite element model of a developing light truck is established with HyperMesh. Key influence factors are found based on three tests in the regulation.Key words: Light truck Occupants protection HyperMeshHyperView1 引言卡车的追尾、翻滚事故层出不穷，而国内卡车驾驶室大多数是平头结构，车头侵入更具有威胁，在发生事故时乘员的伤亡率非常大。
各国对卡车驾驶室的乘员保护分别制定了相应法规，主要有欧洲经济委员会ECE R29[1]、瑞典国家法规VVFS 2003:29、美国工程师协会标准SAE J2420、SAE J2422。
基于HyperMesh的某轻卡车架开裂分析张小雨;刘迪【摘要】车架作为汽车的主要承载部件,其性能直接关系到整车性能好坏.以某轻型卡车车架出现纵梁出现开裂裂为切入点,运用UG软件对货车车架进行三维实体建模,通过HyperMesh软件建立其有限元模型,分析货车车架在弯曲、扭转工况下的变形及应力分布情况,同时对车架进行模态分析及强度校核,为进一步优化车架结构避免此类市场问题发生提供参考依据.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2018(000)024【总页数】3页(P129-130,139)【关键词】轻卡车架;UG;HyperMesh;有限元分析【作者】张小雨;刘迪【作者单位】安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥230601;安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥230601【正文语种】中文【中图分类】U467车架是汽车的关键承载部件，主要有两个功用：一是支承连接汽车的各零部件，二是汽车的主要承载部件，承受来自汽车内、外的各种载荷，其性能直接关系到整车性能的好坏[1,2]。
车架工作时要承受扭转、弯曲等多种载荷产生的弯矩和剪切力，同时受到来路面和车桥的激振而产生振动，设计合理的车架结构是相当重要的。
车辆在行驶过程中，若作用在车架上的动载荷频率接近车架结构的固有频率，就会产生共振和噪声，影响驾驶及乘坐舒适性，并且共振时间过长极易导致车架结构变形、疲劳破坏，影响安全性和整车的使用寿命[2-,3]。
因此，确定车架的固有频率及振型对车架的设计和改进尤为重要[4]，车架的强度计算及其结构模态分析在当今汽车结构设计中具有十分重要的意义。
通过走访市场发现车架断裂变形处集中发生在货箱与驾驶室之间的位置。
如图1所示：按照图纸尺寸利用UG建模模块建立车架模型。
如图2所示。
根据车架数模建立有限元分析模型，如图3所示。
钣金件采用SHELL单元离散，铸件采用SOLID单元模拟，缝焊采用RBE2单元模拟，集中质量采用CONM2单元模拟。
载货汽车驾驶室轻量化设计研究发布时间：2022-10-10T07:56:12.884Z 来源：《科技新时代》2022年7期作者：李欣星[导读] 载货汽车整体重量较大，在行驶过程中不仅会增加油耗，李欣星泰安航天特种车有限公司，山东省泰安市，271000，摘要：载货汽车整体重量较大，在行驶过程中不仅会增加油耗，还存在着一定的安全性问题，为此做好载货汽车的轻量化设计具有重要意义。
在载货汽车驾驶室轻量化设计中，需要构建驾驶室的有限元模型，对驾驶室进行顶压、前压以及后压工况的仿真分析，从而获取驾驶室的应力分布与变形情况，以此为基础对其进行优化处理。
因此，本文将对载货汽车驾驶室轻量化设计方面进行深入地研究与分析，并结合实践经验总结一些措施，以期能够对相关人员有所帮助。
关键词：载货汽车；驾驶室；轻量化；设计方案；优化措施根据当前汽车对石油资源的消耗占比调查证明，载货汽车消耗占据汽车整体消耗量的70%左右，且我国自主生产的载货汽车相比于国外同类型汽车而言，平均油耗高出10%左右，对汽车产业发展产生了很大负面影响，为此需要加强载货汽车的轻量化设计研究，结合相关数据分析，汽车自身重量每减少10%，油耗能够降低8%左右，符合国家节能减排战略的基本需求。
在载货汽车轻量化设计中，汽车驾驶室的轻量化设计具有重要作用，且相比于其他结构而言驾驶室轻量化设计更为简单。
1载货汽车驾驶室有限元模型构建1.1模型建立有限元模型包括驾驶室自身车身的有限元模型、支架系统模型、车门系统模型以及内饰有限元模型等。
在驾驶室有限元模型中，自身有先有模型等都为薄壁结构，划分为四节或三节点壳单元；前下横梁划分为梁单元；连接支座划分为8节点六面体单元、六节点五面体单元或四节点四面体单元。
整体驾驶室模型分为10个总称，包括前围、后围以及车门等；分总成内部和各分总称之间采用的连接单元为CWELD 单元以及RBE2与BEAM单元。
模型单元数为571044，节点数为592266，焊点数为7278[1]。
某重型卡车驾驶室顶部强度仿真分析吕偿;傅源方;向宇【摘要】基于有限元前处理软件Hypermesh、LS-DYNA,对某重型卡车驾驶室进行有限元建模、求解、分析.按照ECER29-02验证该驾驶室顶部受压时是否满足法规规定的强度要求.仿真结果表明,驾驶室顶部受压后的变形情况完全符合法规规定要求,根据仿真实验结果对应力集中及承受载荷能力较弱构件提出了改进意见,使驾驶员在翻车事故中有足够的生存空间.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2013(026)002【总页数】3页(P21-22,26)【关键词】驾驶室;顶部强度;hypermesh;LS-dyna;有限元仿真;法规【作者】吕偿;傅源方;向宇【作者单位】广西工学院汽车与交通学院,广西柳州 545006【正文语种】中文【中图分类】TH2211 引言为降低汽车事故中的人员和财产损失，欧洲各国制定了统一的欧洲经济共同体指令和欧洲经济委员会法规，对汽车构造及使用做出了相应严格的规定，随着车辆安全相关法规的制定、改进和完善，目前已经形成了美国FMVSS系列和欧洲EEC和ECE系列为代表的两大车辆安全法规体系，该体系包括车辆事故预防、碰撞伤害保护及其他用以提高汽车碰撞安全性的规则，并对具体测试方法和检测标准进行了详细规定［1－3］。
经大量研究表明，车顶强度偏弱是汽车在发生翻滚后，车顶受到冲击载荷发生大变形的同时侵入驾驶室，使驾驶员生存空间变小，从而对驾驶员造成致命伤害的直接原因，由此可见在汽车发生翻滚后，车顶强度直接决定了驾驶员生还的几率［4］。
国外已经对汽车碰撞安全性的CAE分析做了许多的研究，而国内对汽车驾驶室碰撞安全性CAE分析与研究还处在起步阶段，笔者对某重型卡车驾驶室按照欧洲经济委员会《关于对商用车驾驶室乘员保护方面的车辆认证的统一规定》(ECER29－02)法规进行了其顶部强度压溃实验的安全性数值分析，采用有限元前处理软件Hypermesh建立有限元仿真模型，使用LS－DYNA进行仿真计算求解，验证其顶部强度压溃安全性，并对仿真结果提出了改进意见。
10.16638/ki.1671-7988.2018.16.098基于Hypermesh的车身空腔模态仿真分析章超，刘润琴，董婷（长安大学汽车学院，陕西西安710064）摘要：以某车身为研究对象，建立其三维简化模型，然后导入Hypermesh软件进行处理，最后通过Hypermesh仿真求解出该车身的200Hz以下的频段声腔模态，并对其进行分析和评价。
关键词：Hypermesh；声腔模态；仿真；分析；评价中图分类号：U461.99 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2018)16-273-02Model simulation analysis of body cavity based on HypermeshZhang Chao, Liu Runqin, Dong Ting( School of Chang an automobile institute, Shaanxi Xi'an 710064 )Abstract:Take a body as the research object, establish a three-dimensional simplified model, and then import Hypermesh software for processing. Finally, through Hypermesh simulation, the frequency band mode of the body under 200Hz is solved and analyzed and evaluated.Keywords: Hypermesh; Cavity mode; Simulation; Analysis; EvaluationCLC NO.: U461.99 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2018)16-273-02引言当今汽车噪声作为汽车的重要性能指标，消费者对车辆性能的声学特性的要求也更加重视起来。
基于HyperMesh驾驶室碰撞结构优化作者：文/ 陈崇山邱宗金路云飞来源：《时代汽车》 2020年第23期陈崇山邱宗金路云飞东风柳州汽车有限公司广西柳州市 545000摘要：本文利用HyperWorks对某商用车驾驶室本体进行结构优化，提升驾驶室结构强度，优化其传递路径，降低驾驶室在各种碰撞工况下入侵量，以保证驾驶室有足够的生存空间；最终实现驾驶室满足ECE R29-03碰撞法规要求。
关键词：商用车驾驶室碰撞 HyperWorks ECE R29-03Optimization of Cab Collision Structure based on HyperMeshChen Chongshan，Qiu Zongjin，Lu YunfeiAbstract： This paper uses HyperWorks to optimize the structure of a commercial vehicle cab body, enhance the strength of the cab structure, optimize its transmission path, and reduce the amount of cab intrusion under various collision conditions to ensure that the cab has enough living space, so that the cab meetsthe requirements of ECE R29-03 collision regulations.Key words： commercial vehicle, cab, collision, HyperWorks, ECE R29-031 引言随着GB 26512-2011《商用车驾驶室乘员保护》强制法规的实施，法规中关于驾驶室碰撞要求完全与欧洲ECE R29-03版碰撞法规要求一致，对国内现有市场上在售的商用车驾驶室是个极大的挑战。
基于HyperMesh的乘用车驾驶室NVH性能分析
程楷博;钟兵;吴芷红
【期刊名称】《内燃机与动力装置》
【年(卷),期】2024(41)2
【摘要】为测定某乘用车驾驶室噪声、振动、声振粗糙度(noise vibration harshness,NVH)性能,采用有限元软件ANSA建立车辆内饰车身模型,HyperMesh 建立驾驶室声腔模型,并采用HyperMesh将车身模型与声腔模型耦合连接,进行声腔模态分析和噪声传递函数分析。
声腔模态分析结果表明:驾驶室声腔模型各阶次声压分布基本处于对称状态,符合车内声压分布规律,声腔模态结构合理。
噪声传递函数分析结果表明:在不同方向、不同位置的激励作用下,驾驶员右耳处最大声压级为55.60 dB,未超出57 dB的限值规定;后排乘客右耳处最大声压级为56.25 dB,未超出58 dB的限值规定,车辆驾驶室满足NVH性能要求。
【总页数】6页(P53-58)
【作者】程楷博;钟兵;吴芷红
【作者单位】山东交通学院汽车工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】U461.4
【相关文献】
1.基于hypermesh的乘用车车门性能分析及结构优化
2.乘用车副车架NVH性能分析
3.某乘用车动力总成悬置的NVH性能分析与优化
4.基于HyperMesh的电动汽车NVH声腔模态分析
5.某电动商用汽车驾驶室NVH性能分析
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于HyperMesh的轻型卡车驾驶室乘员保护建模仿真Simulation on the Protection of the Occupants of
the Cab of a Light Truck Based on HyperMesh
张志鹏赵森魏敏冯虎印
（长安汽车北京研究院北京100195）
摘要：参照新颁布的《GB 26512-2011 商用车驾驶室乘员保护》法规要求，运用Altair公司的HyperMesh工具建立有限元模型，对某型新开发的轻型卡车的驾驶室乘员保护性能进行模拟评估，找出三项碰撞测试试验的关键影响因素，为轻型卡车的驾驶室乘员保护开发提供设计指导。
关键词：轻型卡车乘员保护HyperMesh HyperView
Abstract : According to national regulations concerning commercial vehicle cab strength test requirements, a finite element model of a developing light truck is established with HyperMesh. Key influence factors are found based on three tests in the regulation.
Key words: Light truck Occupants protection HyperMesh HyperView
1引言
卡车的追尾、翻滚事故层出不穷，而国内卡车驾驶室大多数是平头结构，车头侵入更具有威胁，在发生事故时乘员的伤亡率非常大。
各国对卡车驾驶室的乘员保护分别制定了相应法规，主要有欧洲经济委员会ECE R29[1]、瑞典国家法规VVFS 2003:29、美国工程师协会标准SAE J2420、SAE J2422。
国内专家也已开展了相关研究[2][3]。
我国于2011年正式颁布了《GB 26512-2011 商用车驾驶室乘员保护》国家标准，2012年1月1日起正式实施。
2 法规概述
GB 26512法规适用于N类车辆，法规规定了考察商用车驾驶室安全的三项试验：
1）正面撞击试验（试验A）。
法规要求平头驾驶室应能承受刚性摆锤作用在前端的撞击，撞击完成后要求驾驶室与车架保持连接，并且应存在足够的生存空间。
对于最大设计总质量不大于7000kg 的车辆，摆锤的撞击能量要求为29.4kJ；对于最大设计总质量大于7000kg的车辆，撞击能量要求为44.1kJ。
2）顶部强度试验（试验B）。
驾驶室顶部应能承受相当于车辆前部的一个轴或多个轴的最大轴荷的静载荷，最大为98kN。
此静载荷应通过形状合适的刚体部件均匀的施加在驾驶室顶部构架的所有支撑件上。
法规要求在试验完成后驾驶室与车架保持连接，并且应存在足够的生存空间。
3）后围强度试验（试验C）。
驾驶室后围应能承受最大允许装载质量每1000kg施加1.96kN 的静载荷。
此静载荷应通过置于车架上的不小于整个后围的刚性壁障施加在至少车架以上的驾驶室后围上。
法规要求在试验完成后驾驶室与车架保持连接，并且应存在足够的生存空间。
3 有限元模型的建立
某型轻型卡车开发过程中，针对GB 26512的要求，应用Altair公司的HyperMesh软件建立了对应法规要求的有限元模型，如图1。
分析模型中包含了驾驶室整体、驾驶室悬置、车架前段（在驾驶室后围之前的部分、动力总成、转向系统、冷却系统等总成）。
车身材料以DC03为主，车架材料为B510L。
根据实验条件对模型中车架第一横梁左右端和车架纵梁最后端节点进行了约束。
图1 有限元分析模型
表1 分析模型的节点数和单元数
分析模型节点数单元数驾驶室、前半部分车架及动力总成等1163054 1282799
3.1 正面撞击试验模拟
驾驶员座椅R点
50-55
图2 正面撞击试验模型（隐藏了车门）
如图2所示正面撞击模型，质量为1500kg的刚性摆锤撞击驾驶室前部，考察驾驶室前端强度。
车型的设计满载质量为6000kg，参照法规要求撞击能量应为29.4kJ。
模型中将摆锤摆放到悬垂位置，施加初始角速度1.8rad/s，使得摆锤初始撞击能量达到29.4kJ。
用HyperView导入驾驶室受撞击变形动画结果（图3、图4）。
摆锤撞击后，驾驶室变形较小，前翻转机构支撑臂及翻转支座发生了局部变形，连接螺栓没有发
生断裂，驾驶室后悬置支架向后发生了较大位移变形，但没有发生断裂，保证了驾驶室与车架的连接，满足法规要求(图4)。
图3 撞击完成后前翻转机构破坏情况
图4 撞击完成后驾驶室后悬置支架变形情况
运用HyperMesh 参照法规规定建立形体假人模型，将该假人模型放入变形后的驾驶室中，假人的H 点与座椅中间位置的R 点重合，适当调整假人大腿、小腿和脚部。
考察结果表明，驾驶员及副驾驶假人腿部、脚部都不与驾驶室其它结构接触，证明该驾驶室完全满足法规规定的乘员生存空间的要求（图5）。
本车型驾驶室完全满足《GB 26512-2011商用车驾驶室乘员保护》中正面撞击试验的要求。
图5 假人生存空间考察
3.2 顶部强度试验（试验B ）
顶压刚性平面
图6 顶部强度试验模型
在驾驶室顶部设置一个能覆盖顶部面积的刚性平面，该刚性平面以均匀低速垂直下压驾驶室顶部，通过考察反作用力来考察对乘员的保护能力（图6）。
图7 假人头部空间考察
根据法规要求，驾驶室顶部应能承受相当于车辆前部的一个轴或多个轴的最大轴荷的静载荷，本车型为26kN的轴荷力值。
刚性平面反作用力达到该力值时，考察驾驶室乘员生存空间，结果表明驾驶员头部距离驾驶室顶棚尚有143mm距离，生存空间充裕，满足法规要求（图7）。
3.3 后围强度试验（试验C）
本车型最大装载质量为3600kg，参照法规要求后围应能承受7.1kN的力。
运用HyperMesh创建的模型，驾驶室后围设置一个能覆盖后围面积的垂直于X轴的刚性平面，该刚性平面以均匀低速垂直前压驾驶室后围,通过考察反作用力来考察后围对乘员的保护能力，如图8示。
在刚性平面反作用力达到7.1kN时，驾驶室后围尚未发生明显的侵入变形，证明假人生存空间完全满足法规的后围强度试验要求。
3 结论
本文应用HyperMesh软件高效的建立了某型轻型卡车驾驶室乘员保护分析模型及乘员空间评价假人，并对该驾驶室乘员保护性能进行了充分的模拟评估，最后以HyperView导入计算结果显示，通过结果可知该车型完全满足《GB 26512-2011 商用车驾驶室乘员保护》法规的要求。
4 参考文献
[1] ECE Regulation No.29:Uniform Provisions Concerning The Approval Of Vehicles With Regard
To The Protection Of The Occupants Of The Cab Of A Commercial Vehicle. October,1993.
[2] 董金富. 平头轻型卡车驾驶室碰撞安全性仿真[D]. 合肥：合肥工业大学，2008.
[3] 李三红，郭孔辉，赵幼平，郭有利. 商用车摆锤正面撞击试验和仿真.中国机械工程[J]，2005，23.。
