基于LS-DYNA農用三輪車車架的碰撞仿真*

王會剛，崔　鉞，王　偉

(唐山學院 機電工程系， 河北 唐山　063000)

0　引　言

農用三輪車以其輕便快捷、易駕駛、占用面積小、通過能力強、價格低廉等顯著特點，已發展成為現代社會應用最廣泛的交通工具之一。隨著中國經濟實力的增強，越來越多的廠商生產農用三輪車，越來越多的人選擇農用三輪車作為交通工具。農用三輪車數量急劇增加，也經常發生交通事故，而很多事故造成傷害的主要原因是車架強度不夠，碰撞時出現車架嚴重損壞。這就要求設計過程中，對車架的剛度、強度等有準確分析。采用數值方法，仿真分析了農用三輪車與剛體碰撞時車架的應力狀態、能量變化等，分析結果對農用三輪車的設計有重要的指導意義。

1　車架實體和網格模型

LS-DYNA是世界上最著名的通用顯式非線性有限元分析程序，既能求解各種非線性結構的碰撞等動力沖擊問題，也能進行裂紋擴展分析、歐拉場分析和多物理場耦合分析等[1]。在工程應用領域被廣泛認可為最佳的分析軟件包，在軍用和民用領域使用都非常廣泛，與實驗的無數次對比證實了其計算的可靠性。車架實體模型，根據JY100H系列農用三輪車型建立。最終實體模型如圖1所示。

建立有限元模型時，因車架屬于“型材焊接結構”，為使計算結果精確，使用殼單元SHELL163進行網格劃分。SHELL163 是一個4節點單元，有彎曲和膜特征，可加平面和法向載荷[2]。單元在每個節點上有12個自由度：在節點x,y,和z方向的平動、加速度、速度和繞x,y,和z軸的轉動[3]。……