交通运输工程学报
JOURNAL OF TRAFFIC AND TRANSPORTATION ENGINEERING
2003 Vol.3 No.1 P.13-16,20

显式有限元法在车辆耐撞性研究中的应用

Explicit finite element method for vehicle crashworthiness

姚松　 田红旗　 高广军　

摘　要：基于连续介质理论,通过建立车辆碰撞的控制方程,在此基础上得到与控制方程和边界条件等效的"弱积分"形式.通过空间和时间的显式离散,得到了车辆碰撞的有限元方程.采用动力显式积分方法,使位移计算显式化,避免了由材料、几何、边界高度非线性因素引起的计算收敛问题,并讨论了薄板单元的Courant稳定性条件.提出了"端部吸能结构纵向压缩变形、纵向吸能"的耐冲击结构设计的思路,并对算例进行了数值模拟.结果表明,该设计方法可以实现车辆结构自身被动安全保护的目的,显式有限元数值模拟方法是车辆耐撞性研究的有效方法之一,但是需要进行部分撞击试验,进一步修正模型后提高其分析精度.
关键词：显式有限元;车辆;耐撞性;非线性
分类号：U271;U270.2 　文献标识码：A
文章编号：1671-1637(2003)01-0013-04

基金项目：国家自然科学基金资助项目(50175110)
作者简介：姚松(1975-),男,湖北公安人,中南大学讲师,博士生,从事列车结构撞击动力学研究.
作者单位：姚松（中南大学高速列车研究中心,湖南,长沙,410075）　
　　　　　田红旗（中南大学高速列车研究中心,湖南,长沙,410075）　
　　　　　高广军（中南大学高速列车研究中心,湖南,长沙,410075）　

参考文献：

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收稿日期：2002年9月29日

出版日期：2003年3月1日