w101 safety dep碰撞安全对标阶段分析报告版

W101正面100%重叠刚性壁障碰撞对标分析报告（GB-11511-2003）钱志华、李亮万睿智李广骏2011年12月20日报告题名W101正面100%重叠刚性墙碰撞对标分析报告（GB-11511-2003）车型/机种报告版本适应标准报告分类分析类型微客20111212

DEP_003GB-11511-2003碰撞安全对标分析解算软件版本LS-DYNA

971

R5.0总页数模型文件W101_50kph_GB-FRB.k、BIW.k、door_hood.k、Rear_suspension.k、Front_suspension.k、Powertrain.k、front_seat.k、Mid_Seat.k、REAR_Seat.k、Bumper.k28基础模型标杆车模型前一版本报告号20111206

DEP_002协作单位/人员嘉陵川江汽车制造有限公司、帝特汽车技术（上海）有限公司报告完成/人员万睿智、钱志华、李亮分析所用时间2011年12月06日——2011年12月20日报告内容分析工况：

正面100%刚性壁障碰撞

（GB-11511-2003）结论：1、标杆车模型的整体变形模式与试验结果比较相近；在标杆车中设置了3处破断，同试验相比，加速度曲线非常相近，各峰值出现的时间及特征与试验比较吻合，前纵梁的变形达到与试验相似的程度；计算得到的各项性能指标均达到了合理的误差范围内。2、鉴于试验与模型的主要对标目标值都已满足误差范围，建议本项目刚性墙正面100%碰撞CAE分析进入下一环节目录1

摸底试验仿真模型描述CAE

结果结论与建议摸底实验实验背景：

2011年11月11日在东方久乐进行了标杆车摸底试验，现就根据实验数据、录像等进行分析，为开发车的碰撞安全规划以及CAE仿真对标工作提供参考，同时参考2009年N109在天津进行了公告实验。两组实验假人头部与方向盘接触位置基本相当公告实验的方向盘上边缘发生折弯现象，而摸底试验则没有，这可能是造成公告实验假人头部加速度G偏小的主要原因之一1

摸底试验碰撞安全仿真模型碰撞安全计算机仿真模型背景：

白车身、四门两盖及焊点重建，材料库为帝特提供近似材料动态数据动力总成新建前后悬新建轮胎新建油箱新建前中后座椅新建转向系统新建前保险杠，后保险杠及挡风玻璃新建2

仿真模型描述

模型基本情况：NODES：

1074487ELEMENT：

1180512SPOTWELD:

4951模型描述整车质量（+DUMMY）（kg）整车质心位置XYZ实车1243.5128612464仿真模型1244.513191.7405.650km/h工况：正面100%刚性壁障碰撞50kph(GB

11511-2003)RGWNote:实车x/y质心位置根据试验所测得轮压计算得出，z

向的质心无法在试验测出，根据设计所给质心确定；一般来说质心位置相差50mm左右，对结果不会产生很大影响2

仿真模型描述第三轮所作调整（最后一轮）

引入假人模型与安全带、中排座椅、后排座椅、前后保险杠及漏件补齐

假人姿势调整，乘员侧安全带失效设置。

后弹簧钢板刚度调整。

质量质心调整以上更改第二轮对标模型基础上所做的更改DUMMYMIDDLE

SEATREAR

SEATBUMPER2

仿真模型描述计算模型情况2

仿真模型描述能量曲线图，正常HOURGLASS-energy(占内能

1.7%)，沙漏能控制正常（<5%）ADD

MASS,质量增加31.5kg，2.5%

（<5%）计算模型能量正常，沙漏能及质量增加控制在正常范围之内，因此可用该模型进行对标计算分析部件前纵梁中纵梁后纵梁纵梁盖板加强板A加强板B加强板C前防撞梁外板前防撞梁内板材料B340LAB340LAB340LADC01B250P1B250P1B250P1DC01B400/780DP厚度(mm)1.81.81.61.51.21.81.51.21.2前防撞梁纵梁盖板前纵梁中纵梁后纵梁加强板A加强板C加强板B纵梁组件主要结构材料及厚度Table

：2

仿真模型描述能量管理吸能（kJ）占纵梁组件%占总内能%总内能121710--------------------纵梁组件69933----------57.5%前防撞梁16512.4%1.4%前纵梁4405263%36.2%纵梁加强板A929513.3%7.6%纵梁加强板B9681.4%0.79%盖板1159916.6%9.5%轮罩板23683.4%1.9%引擎盖1506-------1.2%前大灯安装梁470-------0.38%前大灯下安装梁240-------0.2%翼子板1027-------0.84%中纵梁2491-------2%@: 50Kph

FRB

(GB-11511-2003)Table.Load.

pathF前纵梁组件吸能占总内能57.5%，其中前纵梁吸能36.2%Energy.3

CAE结果第一轮整车加速度(X)曲线对比12-01-FE-ACC/001试验仿真3

CAE结果90000009000001实验与仿真对比结果显示：1）30-60ms峰值误差比较大2）第一峰值存在相位和峰值的偏差@: 50Kph

FRB

(GB-11511-2003)第三轮整车加速度(X)曲线对比试验12-10-FE-ACC/003仿真第一峰值：42.9g30-60ms峰值：40g第一峰值：43.3g30-60ms峰值：37.1g3

CAE结果在第二轮的基础上引入假人及补齐所漏掉的部件，并经过调整，最终加速度曲线如下；通过与试验对比得出，加速度各波峰与试验趋势吻合度较好；加速度第一峰值与试验相差0.4G，30-60ms峰值相差2.9G,故仿真模型精度较高@: 50Kph

FRB

(GB-11511-2003)3

CAE结果第三轮整车加速度(X)曲线对比加速度第一波峰，2ms左右前保与刚性墙接触，5ms左右与前防撞梁接触，7ms左右，纵梁发生第一折叠，产生加速度第一波峰，纵梁第二折弯出现在11ms左右，此时处于加速度第一波峰下降趋势，此折叠产生波峰

不明显加速度第二波峰，出现在17ms左右，纵梁第三个折叠，产生第二波峰第三个波峰由纵梁第四个折叠产生，出现在23ms左右第四个波峰，出现在30ms左右，整车已经开始往前冲，并且纵梁发生第五个折叠，因此第四波峰是整车受力部件叠加产生的第四到第五之间波峰，此时，前舱已完全变形，力已经往后传，整车主要受力部件叠加效果，产生该波峰第五波峰，该时刻后悬弹簧钢板受力并开始弯曲，该波峰受弹簧钢板影响较大，过45ms动能已基本消耗，波峰开始往下走，直到反弹静止①③②④⑤前纵梁变形动画前纵梁变形量比试验纵梁变形量基本相当，中纵梁有较小变形，试验中也由同样的变形3

CAE结果dynamic右纵梁.-RHdynamic@:

Displacement左纵梁溃退量313mm右纵梁溃退量326mm@: 50Kph

FRB(GB-11511-2003)左纵梁.-LH整车速度(X)曲线对比零穿越时间：试验：

57.2ms第一轮对标：46ms第三轮对标：57.5ms3

CAE结果从速度-时间曲线得出，仿真与试验零穿越时间基本相同，只相差0.3ms，整体吻合度较好。@: 50Kph

FRB

(GB-11511-2003)试验12-10-FE-VEL/003仿真12-05-FE-VEL/001仿真试验12-10-FE-ACC/003仿真@

动态最大溃退量Dynamic

Max

Crush试验：420mm仿真：427mm与试验相比动态溃退量很接近动态溃退量比较3

CAE结果@: 50Kph

FRB

(GB-11511-2003)性能指标目标值实验仿真1偏差仿真3偏差result加速度峰值（30-60ms）<

4037.15037%408.8%Ok第一加速度峰值>

1543.3467%42.90.9%Ok零穿越时间----57.245.521%57.30.5%Ok动态最大溃退量----420----4271.6%Ok性能指标

第三轮对标后（仿真3），各项指标都与试验偏差不大，仿真模型精度较高3

CAE结果Result

：

@:50Kph

FRB(GB-11511-2003)仿真模型测量点参考坐标系3

CAE结果位置ID号静态值（实验）动态值（仿真1）动态值（仿真3）（1动静比.1-1.3）result前防撞88386.6368.71.03Ok前防撞梁25291302351.71397.7364.61.03Ok前防撞梁35097087378.89390.3371.10.98Ok前地板4522611841.2549.450.31.22Ok前地板5522325137.8661.739.91.05Ok前地板6522564340.1367.1546.51.15Ok实验与仿真的侵入量对比3

CAE结果Result

：

@:50Kph

FRB(GB-11511-2003)DASH

侵入量DASH最大侵入量162.6mm（动态值），由于助力器前端冷凝器上横梁接触并推动助力器向后移动，导致助力器顶到dash后移，试验dash侵入量没有测量值助力器顶到防火墙助力器3

CAE结果@: 50Kph

FRB(GB-11511-2003)方向盘及踏板侵入量方向盘侵入量xyz试验(静态)9.8-1.0312仿真（动态）-22.333.8104Nodes:2021097踏板侵入量xz试验(静态)----------仿真（动态）104.525.6Result

：

Nodes:2021097Result

：

Nodes:5504002Nodes:55040023

CAE结果@: 50Kph

FRB(GB-11511-2003)整车变形模态对比44ms44ms3

CAE结果试验与仿真前纵梁变形对比左纵梁右纵梁参考点3

CAE结果后轮胎举动对比后轮胎举动与试验相比基本一致，与后门槛梁有轻微擦碰3

CAE结果试验与仿真假人举动对比动画头部与方向盘接触，由于没有标杆车安全带系数，安全带参数参考其它车型系数3

CAE结果@: 50Kph

FRB(GB-11511-2003)假人举动假人与方向盘接触,与试验举动基本保持一致，由于没有标杆车安全带系数，安全带参数参考其它车型系数Time:

80ms3

CAE结果@: 50Kph

FRB

(GB-11511-2003)发动机左悬破断传动轴从发动机拔出中纵梁有变形3

CAE结果试验与仿真整车正碰底部动画对比结论对标分析结论：1、

在本次前刚性墙碰撞对标中，由于标杆车材料没有动态曲线，利用与国产材料同级别的GM材料代替，并通过破断设置与后钢板弹簧刚度达到了预期的对标效果