شبیه سازی عددی برخورد قطعات خودرو پراید به مانع با استفاده از معیار آسیب نرم جانسون-کوک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

2 کارشناس ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد خمینی شهر، خمینی شهر، ایران

چکیده

امروزه شرکت های خودروسازی معتبر برای جلوگیری از صرف هزینه و زمان زیاد از شبیه سازی کامپیوتری برخورد خودرو و نرم افزارهای مختلف استفاده می کنند. در این تحقیق ابتدا، با استفاده از معیار آسیب نرم جانسون-کوک در کد ABAQUS صریح، برخورد تعدادی از قطعات مهم بدنه خودرو پراید مانند گلگیر، کاپوت، درب و صندوق عقب که بیشتر در معرض تصادف قرار دارند به مانع شبیه سازی می شود. شرایط مرزی سرعت، شکل مانع و زاویه برخورد از نمونه های واقعی تصادف، اقتباس شده و در نرم افزار اعمال می گردد. با انجام شبیه سازی ها، نتایج تغییر شکل و آسیب در هر یک از قطعات فوق پیش بینی شده، نواحی متحمل آسیب بیشینه و در معرض شکست مشخص می گردند. سپس، به منظور ارزیابی معیار آسیب جانسون-کوک و خواص ماده، نتایج شبیه سازی ها با نتایج نمونه های واقعی مقایسه می شود. مقایسه نتایج عددی و واقعی آشکار می کند که معیار آسیب جانسون-کوک به خوبی می تواند تغییرشکل ها و استحکام قطعات مختلف خودرو را در هنگام برخورد به مانع پیش بینی نماید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Haug E.T., Scharnhorst P., Bois D., FEM- Crash/ Berechunung Eines Fahrzeug Fontalaufpralls, VDI Berichte, 613, pp.479-505,1986.
[2] Kirkpatrick S.W., Development and Validation of High Fidelity Vehicle Crash Simulation Model, SAE publication, International Congress and Exposition, Detroit,  2000.
[3] Antony M., Crashworthiness of Pre NCAP Safety Standard Light Truck and Corresponding Suspension Analysis, Wichita state university, 2001.
[4] Tiso P., Plaxico C., Ray M., Marzougui D., An Improved Truck Model For Road Side Safety Simulation, Part2 – Suspension Modeling, Transportation, Research Records 1797, TRB, National Research Council, Washington D.C, 2002.
[5] Gholami T., Lescheticky B., Paßmann R., Crashworthiness Simulation of Automobiles with ABAQUS/Explicit, ABAQUS User’s Conference, Munich, 2003.
[6] Che H.Y., Zhu L., Sun D.Z., Chen J.H., Zhu H., Characterization and Modeling of Aluminum Extrusion Damage under Crash Loading, Thin-Walled Structures 45, pp.383–392, 2007.
[7] Zhang X.Y., Jin X.L., Qi W.G., Guo, Y.Z.,  Vehicle Crash Accident Reconstruction Based on the Analysis 3D Deformation of the Auto-Body, Advances in Engineering Software 39, pp.459–465, 2008.
[8] Lademo O.G., Berstad T., Eriksson M., Tryland T., Furu T., Hopperstad O.S., Langseth M., A Model for Process-Based Crash Simulation, International Journal of Impact Engineering 35, pp. 376–388. 2008
[9] Zhao Z., Jin X., Cao Y., Wang J., Data Mining Application on Crash Simulation Data of Occupant Restraint System, Expert Systems with Applications 37, pp.5788–5794, 2010.
[10] Marzbanrad J., Ebrahimi M.R.,Multi-Objective Optimization of Aluminum Hollow Tubes for Vehicle Crah Energy Absorption using a Genetic Algorithm and neural Networks, Thin-Walled Structures 49, pp.1605–1615, 2011.
[11] Yang X., Xia Y., Zhou Q., Wang P.C., Wang K., Modeling of High Strengh Steel Joints Bonded with Thoughened Adhesive for Vehicle Crash Simulations, International Journal of Adhesion & Adhesives 39, pp. 21–32, 2012.
[12] Yadav S., Pradhan S.K., Investigations into Dynamic Response of Automobile Components during Crash Simulations, Procedia Engineering 97, pp.1254–1264, 2014.
[13] Li N., Fang H., Zhang C., Gutowski M. Palta E., Wang Q., A Numerical Study of Occupant Responses and Injuries in Vehicular Crashes into Roadside Barriers Based on Finite Element Simulations, Advances in Engineering Software 90, pp. 22–40, 2015.
[14] Horr A.M., Hartmann M., Kronsteiner J., Advanced Dynamic and Crash Simulation of Lightweight Profiles for Design of Roadside Infrastructure, Transportation Research Procedia 14 pp.4180 – 4189, 2016.
[15] Johnson G.R., Cook W.H., Fracture characteristics of three metals subjected to various strains, strain rates, temperatures and pressures, Engineering Fracture Mechanics, 21 pp.31–48, 1985.
[16] ABAQUS 6.14 Help Documentation. ABAQUS Analysis User’s Guide Manual. 24.2.2. Damage initiation for ductile metals.
[17] Hu H., Xu G., Wang L., Xue Z., Zhang Y., Liu G., The Effect of Nb and Mo Addition on Transformation and Properties in Low Carbon Bainitic Steels, Materials and Design 84, pp. 95 – 99, 2015.