后保險杠
關注創建者：匿名 創建時間：2021-11-05
后保險杠的視頻教程
后保險杠低速碰撞分析
一、加載試驗車質量=整車整備質量+乘員的質量按每人 75 kg 計算。 二、本試驗包括對車輛正前方的兩次碰撞和正后方的兩次碰撞。在每一方向的兩次碰撞中，一 次是在車輛質量為整車整備質量時進行的，另一次是在其質量為加載試驗車質量時進行的。在車輛每一方向的兩次碰撞中，第一次碰撞時，對碰撞器的位置沒有限制，而第二次碰撞時，碰撞器 的中垂面位置應與第一次碰撞時的位置相距不小于 300mm 。車角即車輛和與車輛縱向對稱面呈
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汽車前、后保險杠低速碰CAE分析課程
●通過本視頻案例，帶領大家了解熟悉GB17354《汽車前、后端保護裝置》這個法規，并且擁有在觀看完本專題所有視頻后，會獨立動手搭建該專項CAE仿真模型，會獨立評判結果的優劣，并給出優化建議等能力，本案例將法規與仿真結合的方式講解，讓學員們熟悉法規，了解法規的本質，明白我們要針對法規的要求，做哪些CAE分析項，并且如何考察法規所關心的輸出項等。
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后保險杠的實例教程
最近，接到某合作單位的請求，在鋁合金后保險杠加工之前，進行彎曲成形仿真，以得到最優的加工工藝參數，避免加工缺陷。
該保險杠及加工設備如下圖所示。
材料類型為6082-T4，材料曲線如下圖所示。
在DYNA中模擬相同邊界條件，使用控制運動來模擬真實的彎曲過程。過程如下所示。圖中的靜止部件為檢具，用來直觀對比彎曲成形的精度。
經過仿真，確定了最佳的加工工藝。
為保守企業秘密起見，練習用K文件使用的是下列的簡單模型。練習K文件放在附件中，有需要的可以下載，參照K文件的設置即可完成仿真分析。
覺得有用的請記得點贊，謝謝。
例如對于底盤控制臂、轉向節、穩定桿、副車架等關鍵零部件，設計工程師可以利用SimSolid 開展常規的強度分析、模態分析和疲勞分析；對于車門、機罩、保險杠等裝配件，快速開展剛度及模態分析，加速設計迭代，縮短性能目標達成周期。
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3.2 確定論證方案
本案例選取汽車底盤控制臂和后保險杠作為研究對象，進行分析精度和工作效率的可行性論證，并與廣泛應用的有限元軟件 Abaqus 進行了對比。
選取依據：
選用了典型的底盤件前下控制臂，該零件涉及沖壓、焊接、鍛造成型工藝，同時從實體下控制臂結構和板殼下控制臂結構兩方面驗證軟件的精度。分析過程涉及到材料非線性和幾何非線性。
后保險杠結構型面復雜，使用傳統有限元前處理耗時較多，仿真工況涉及約束模態分析以及表面剛度分析。
3.3 控制臂仿真分折可行性論證
①案例說明：采用鍛造擺臂結構，在擺臂球銷位置，施加不同的位移，提取相應的支反力和結構應力，對比軟件的非線性分析精度。如圖1所示：
圖1 鍛造擺臂
由于分析過程涉及非線性，其材料非線性及幾何非線性的設置如下圖2所示：
圖2 材料及幾何非線性設置
支反力的分析結果如表1所示，在位移較小階段，兩個軟件的結果相差約10%，隨著位移的增加，材料非線性及幾何非線性越來越大，兩者的結果差異也隨之變大，這主要是由于 SimSolid 非線性默認設定應用場景為小塑性應變，但是總體趨勢完全一致，并且差異比較穩定，在可接受范圍以內，這一點在工程應用上很關鍵，也完全能滿足結構前期設計的需求。
表1 分析結果
②案例說明：采用鈑金焊接擺臂結構，在擺臂球銷位置，施加不同的位移，提取相應的支反力和結構應力，對比軟件的非線性分析精度。如圖3所示：
圖3 鈑金擺臂
本案例鈑金擺臂采用雙板沖壓拼焊而成，Abaqus 有限元模型焊縫采用shell單元模擬，板厚定義為連接母材的平均值3mm，SimSolid 計算模型通過連接工具定義焊縫連接，焊縫尺寸定義為4mm，如下圖4所示。
展開 《移動式壓力容器安全監察規程》中要求，汽車罐車應當設置后保險杠，并且應當保證后保險杠外端面距罐體后封頭及所有與罐體后部連接的管路、閥門、儀表、法蘭等附件的外端面的距離不小于150毫米，這一點只有主流廠家能做到，非主流廠家恐怕連100毫米都不能保證。
兩種車輛保險杠安裝形式的對比
提高液化天然氣、汽車罐車卸液效率的方法
提高液化天然氣卸液效率的方法主要有物理方法和工藝方法。物理方法主要是通過增加高度差來增大卸液勢能；工藝方法主要是通過降低儲罐的壓力和回收槽車余氣來實現。
物理方法
通常情況下，可以采用以下兩種方法：
固定式：使槽車停放在具有一定坡度的固定斜坡；
移動式：給槽車前端墊入爬梯或枕木。
工藝方法
一、降低儲罐壓力
降低儲罐壓力可以在平壓及卸液過程中實現。
①平壓過程。平壓過程中，降低儲罐壓力，同時升高槽車壓力，使得槽車有足夠的動力進行卸液。平壓有兩種模式：一、儲罐頂部與槽車頂部連接平壓；二、儲罐頂部與槽車底部連接平壓。在工藝允許的前提下，一定程度上，后者比前者可以使得儲罐壓力相對降的更低，且槽車的壓力基本保持不變，但是，儲罐頂部高壓氣體會沖擊槽車底部液體使其劇烈翻滾，存在液體蒸發速度加快的可能，且操作不當，甚至會產生渦旋而引發事故，因此，一般不建議采取。
②卸液過程。通過選擇合理的進液模式降低儲罐壓力，提高卸車效率。卸液有三種進液方式，即上進液、下進液和上下共同進液。通常利用上進液來降低儲罐的壓力，這是因為，儲罐頂部設有噴淋點，可以將儲罐頂部的氣體液化。研究表明，采用上進液卸液可以使儲罐壓力降至0.2MPa以下。
二、
槽車余氣回收在卸液即將結束時，設法將槽車的余氣回收，使得槽車壓力降低。因此，在槽車內液體卸完后，將槽車的氣相進行液化。
展開 （a）產品分塊后設計
（b）CAE仿真分析結果
圖8 后背門內板分塊后設計及CAE仿真分析結果
為解決開裂問題，對該產品進行了分塊優化設計，建議將整體結構拆分成主體結構件①和3個加強件②、③和④，成形深度降低了95mm，產品分塊后設計圖及CAE仿真分析結果如圖8所示，從圖8可以看出，分塊后的產品主體結構件①無開裂問題，3個加強件成形也無問題。
以某車型的發動機蓋內板通過更改材料牌號來降低產品成本為例
（a）設計圖
（b）材料為DC04的仿真分析結果
（c）材料為DC01的仿真分析結果
圖9 發動機蓋內板設計及CAE仿真分析結果
該發動機蓋內板結構較為簡單（見圖9（a）），初始定義材料為DC04，考慮到成本因素，DC01比DC04材料價格每噸節省760元，沖壓SE人員采用DC04和DC01兩種材料分別進行仿真分析，通過調整壓邊力、坯料大小、拉深筋大小及分布等，得到的分析結果基本一致，材料為DC04的仿真分析結果如圖9（b）所示，材料為DC01的仿真分析結果如圖9（c）所示。采用DC01材料單個零件節省成本：0.76元/kg×1.8kg（零件重量）/0.5（材料利用率）=2.7元，故采用DC01材料。
以某車型后保險杠安裝支架根據產品功能要求、減少翻邊工序為例
（a）更改前的翻邊結構
（b）更改后的沉臺結構
圖10 后保險杠下安裝支架
零件的兩側是翻邊結構，如圖10（a）所示，需要增加翻邊工序，建議將翻邊結構改為沉臺結構，如圖10（b）所示。翻邊結構的目的是加強作用，沉臺結構同樣可以起到加強作用，而且還能減少1副翻邊模，節省了模具開發成本。
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后保險杠的最新內容
圖5 求解設置
3.4 發動機罩的可行性論證
選取某車型的后保險杠，開展了模態及表面剛度分析。后保險杠連接點數量較多，包括螺栓、卡扣等。采用傳統有限元方法需要手動定義簡化的剛性連接MPC，耗時較長，如圖6所示。SimSolid 通過定義搜索間隙及容差，可實現高效的自動連接，接觸類型為綁定，接觸分辨率增強，如圖7所示。
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選取某車型的后保險杠，開展了模態及表面剛度分析。后保險杠連接點數量較多，包括螺栓、卡扣等。采用傳統有限元方法需要手動定義簡化的剛性連接MPC，耗時較長，如圖6所示。SimSolid 通過定義搜索間隙及容差，可實現高效的自動連接，接觸類型為綁定，接觸分辨率增強，如圖7所示。
團隊通過Panopticon監測到：</p><ul><li><strong>實時監測發現變速箱溫度異常</strong></li><li><strong>精準定位齒輪導流盒故障</strong></li><li><strong>快速搶修后完賽（缺失后保險杠情況下）</strong></li></ul><p><br></p><p>這種實時數據分析能力，使Prodrive始終保持在賽車領域的頂尖競爭力。
前框架包含前懸架、防傾桿、前行李箱、前保險杠和大燈。后框架容納后電機、電池、后懸架、防傾桿、后行李箱、后保險杠和尾燈。框架設計基于所有平面的完全三角剖分。三角剖分是將具有復雜配置的多邊形區域劃分為一組三角形的過程。這種設計的優點是它結合了輕便和高剛度和強度。在設計框架時，考慮了載荷傳遞區域。這些區域包含將負載均勻分布在框架的所有部分的節點。為了增加后框架的剛度，在減震器安裝座之間安裝了橫桿。
用于監視后側方的毫米波雷達在后保險杠的左右各安裝1個，監視周邊的超聲波傳感器在車輛前部安裝2個，后部安裝4個。
圖1 比亞迪“海豹”的ADAS用傳感器的搭載位置
3個毫米波雷達均支持77GHz左右的頻率。（照片:日經XTECH）
圖2 用于海豹前方監視的單攝像頭
與行車記錄儀攝像頭集成在一起。
2.雷達：
盲點監測系統使用的雷達主要為24 GHz和77 GHz的短波雷達，將雷達安裝于車側或后保險杠處，通過發出微波偵測車輛兩側及車尾來車，在車輛行駛速度大于10KM/H自動啟動，實時向左右3米后方8米范圍，發出探測微波信號，系統對反射回的微波信號進行分析處理，即可知后面車輛距離，速度和運動方向等信息，通過系統算法，排除固定物體和遠離的物體，當探測到盲區內有車輛靠近時，指示燈閃爍，此時駕駛員看不到盲區內的車輛
拆掉后保險杠后，可以看到一段非常粗壯的鋁合金后防撞梁，這里分布了一根線束。
整體效果來看，線束布置非常優美。線束使用黑色的波紋管進行保護，在防撞梁的上方有專門的偏置扎帶卡扣進行固定，使線束更加貼近防撞梁，充分利用空間。在線束拐角的地方，左右兩側均設有固定點，固化了線束的走向。
后保險杠涉水線以上部分；6. 后保險桿涉水線以下部分；7. 頂棚 ；8.機艙內框梁部分；9. 機艙內框梁/發動機周邊部分；10. 前保險桿 ；11.底盤和4輪
2 干濕區與線束防水區域
根據圖1所示，分析線束安裝各區域的防水要求。
濕區。涉水線以下部位稱為濕區。
此外，凡爾賽C5 X還在前引擎蓋、前/后保險杠骨架、鋁合金轉向節，以及前懸鋁合金三角臂等多處采用了輕量化的鋁合金材料，這些材料的運用能夠增加緩沖，降低對駕乘人員的傷害。
毫米波雷達
，這個也是當前比較普遍的，用于ACC巡航前面運動物體探測，另外還有放置在后保險杠兩側做類似盲區檢測，后碰撞預警等。
激光雷達
，這幾年中國資金密集投資地方，由于其高精度，受環境影響較小是當前自動駕駛非常熱門的一個傳感器
。
