交通事故造成的重大人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失觸目驚心,為車乘人員提供有效的保護(hù)刻不容緩。薄壁結(jié)構(gòu)能量吸收裝置可以在碰撞事故發(fā)生時(shí)吸收巨大的動(dòng)能,減少事故帶來(lái)的傷亡和損失。本文在傳統(tǒng)薄壁吸能裝置基礎(chǔ)上提出組合式陣列吸能結(jié)構(gòu),并將其應(yīng)用到耐沖擊地鐵車輛碰撞數(shù)值仿真中,旨在為吸能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供一些思路。通過(guò)比較分析確定陣列結(jié)構(gòu)數(shù)值計(jì)算模型,采用顯示有限元軟件LS-DYNA對(duì)陣列結(jié)構(gòu)壓縮過(guò)程進(jìn)行模擬仿真,選定合適的網(wǎng)格尺寸。與同等條件下單根圓管、方管軸向壓縮結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,確定變形模式及吸能特性差異。詳細(xì)分析管格密度、壁厚、方管尺寸、沖擊速度、鋼性墻質(zhì)量五個(gè)參數(shù)對(duì)軸壓過(guò)程影響,得出影響規(guī)律。進(jìn)行非理想情況下陣列結(jié)構(gòu)軸壓性能評(píng)估,考慮管格間隙、彈性體情況、及偏載情況對(duì)陣列結(jié)構(gòu)軸壓性能影響,確定結(jié)構(gòu)可以承受偏載程度。利用回歸分析法,建立比吸能及平均撞擊力關(guān)于壁厚、速度、管格密度、截面邊長(zhǎng)四個(gè)因子預(yù)測(cè)方程,預(yù)測(cè)陣列結(jié)構(gòu)吸能特性及力學(xué)特性,與直觀分析結(jié)果進(jìn)行比較,并對(duì)回歸方程及系數(shù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。對(duì)陣列結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,評(píng)估預(yù)壓情況、錐形結(jié)構(gòu)、帶誘導(dǎo)槽陣列結(jié)構(gòu)力學(xué)及吸能特性。將帶誘導(dǎo)槽陣列結(jié)構(gòu)應(yīng)用到耐沖擊地鐵車輛碰撞... 

【文章來(lái)源】：中南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 陣列結(jié)構(gòu)軸向壓縮特性研究
    2.1 陣列結(jié)構(gòu)軸向壓縮數(shù)值模擬
        2.1.1 陣列結(jié)構(gòu)數(shù)值計(jì)算模型確定
        2.1.2 網(wǎng)格密度對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響
        2.1.3 與鋁方管試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析
    2.2 陣列結(jié)構(gòu)與單管軸壓特性比較
        2.2.1 單根圓管及方管軸壓特性分析
        2.2.2 陣列結(jié)構(gòu)軸壓特性分析
        2.2.3 陣列結(jié)構(gòu)與單根圓管及方管軸壓特性比較
    2.3 陣列結(jié)構(gòu)軸壓影響參數(shù)分析
        2.3.1 管格密度影響效應(yīng)分析
        2.3.2 壁厚對(duì)結(jié)構(gòu)吸能特性影響
        2.3.3 方管截面面積影響效應(yīng)分析
        2.3.4 沖擊速度對(duì)結(jié)構(gòu)吸能特性影響
        2.3.5 剛性墻質(zhì)量影響效應(yīng)分析
    2.4 陣列結(jié)構(gòu)非理想情況下軸壓性能評(píng)估
        2.4.1 管格間隙影響效應(yīng)分析
        2.4.2 彈性體情況下壓縮計(jì)算
        2.4.3 角度偏移對(duì)計(jì)算結(jié)果影響
        2.4.4 部分截面壓縮對(duì)計(jì)算結(jié)果影響
    2.5 本章小結(jié)
第三章 陣列結(jié)構(gòu)吸能特性回歸預(yù)測(cè)
    3.1 正交方案設(shè)計(jì)
    3.2 吸能特性直觀分析
    3.3 多元線性回歸分析預(yù)測(cè)
    3.4 預(yù)測(cè)模型顯著性檢驗(yàn)
        3.4.1 整體預(yù)測(cè)模型顯著性檢驗(yàn)
        3.4.2 單個(gè)變量顯著性檢驗(yàn)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 陣列式吸能結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究
    4.1 陣列結(jié)構(gòu)預(yù)壓計(jì)算
    4.2 錐形誘導(dǎo)陣列結(jié)構(gòu)吸能特性分析
    4.3 帶誘導(dǎo)槽陣列結(jié)構(gòu)特性研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 陣列結(jié)構(gòu)在地鐵車輛中應(yīng)用
    5.1 耐沖擊地鐵頭車模型
    5.2 陣列式吸能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    5.3 耐沖擊車體碰撞數(shù)值分析
        5.3.1 頭車車體與鋼性墻碰撞分析
        5.3.2 兩車對(duì)撞數(shù)值分析
第六章 總結(jié)及展望
    6.1 本文工作總結(jié)
    6.2 后期工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間參與的項(xiàng)目情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]薄壁梁誘導(dǎo)槽結(jié)構(gòu)抗撞性優(yōu)化設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J]. 武和全,胡宏偉,辛勇.  公路交通科技. 2011(01)
[2]薄壁結(jié)構(gòu)吸能預(yù)測(cè)的多元非線性回歸分析[J]. 謝素超,高廣軍.  應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
[3]排式矩形薄壁鋼管橫向沖擊全屈曲模態(tài)解[J]. 郭勝鵬,顧紅軍.  振動(dòng)與沖擊. 2010(07)
[4]基于顯式有限元的薄壁結(jié)構(gòu)吸能特性預(yù)測(cè)[J]. 謝素超,田紅旗,周輝.  振動(dòng)與沖擊. 2010(05)
[5]基于局部結(jié)構(gòu)改進(jìn)的車身正面碰撞安全性研究[J]. 宋學(xué)偉,王登峰,張群,高鵬飛.  汽車工程. 2009(12)
[6]材料參數(shù)對(duì)車身吸能元件抗撞性影響的數(shù)值分析[J]. 侯淑娟,龍述堯,李光耀,李青.  汽車工程. 2008(05)
[7]城軌車輛耐碰撞結(jié)構(gòu)的數(shù)字設(shè)計(jì)研究[J]. 李蘭,劉金朝,王成國(guó),范忠勝.  鐵道機(jī)車車輛. 2008(02)
[8]基于多元非線性回歸的阻塞管理優(yōu)化模型[J]. 李春燕,俞集輝,謝開貴,張謙,史江凌.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2008(02)
[9]端部圓錐形薄壁構(gòu)件的抗撞性設(shè)計(jì)優(yōu)化[J]. 侯淑娟,李青,龍述堯.  湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(03)
[10]耐碰撞車體吸能裝置的薄壁結(jié)構(gòu)研究[J]. 賈宇,肖守訥.  鐵道車輛. 2005(05)

博士論文
[1]汽車車架碰撞安全性分析及其優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 武和全.南昌大學(xué) 2009
[2]薄壁構(gòu)件的抗撞性優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 侯淑娟.湖南大學(xué) 2007
[3]軌道車輛耐碰撞結(jié)構(gòu)及乘員安全防護(hù)技術(shù)研究[D]. 王文斌.同濟(jì)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]切削式吸能過(guò)程仿真研究[D]. 常寧.中南大學(xué) 2009
[2]輕質(zhì)薄壁金屬結(jié)構(gòu)沖擊吸能性與數(shù)值研究[D]. 張巍.大連理工大學(xué) 2008
[3]薄壁方鋼管吸能特性及在開合屋蓋中的應(yīng)用研究[D]. 許姍姍.天津大學(xué) 2008
[4]車輛薄壁結(jié)構(gòu)碰撞吸能特性分析與改進(jìn)[D]. 栗蔭帥.大連理工大學(xué) 2007
[5]耐沖擊地鐵車輛吸能結(jié)構(gòu)研究[D]. 謝素超.中南大學(xué) 2007
[6]城軌車輛耐碰撞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其乘員安全數(shù)字仿真研究[D]. 李蘭.鐵道部科學(xué)研究院 2007
[7]薄壁構(gòu)件與桁架結(jié)構(gòu)的抗撞性優(yōu)化研究[D]. 陳仙燕.湖南大學(xué) 2007
[8]鋁合金薄壁方管在軸向載荷作用下的力學(xué)行為研究及有限元模擬[D]. 車洪艷.蘭州理工大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3335874