【摘要】：隨著我國汽車保有量的快速增長,全國道路交通安全事故數(shù)量也呈上升趨勢。在實際的道路交通安全事故中,由于事故車輛現(xiàn)場易破壞和運動軌跡難以測量,要想以此條件較為準確的對車輛的碰撞事故進行再現(xiàn)分析并獲取碰撞前的車速是非常困難的,所以通過計算事故車輛的塑性變形能來獲取車速是一種重要方法。但是傳統(tǒng)的計算事故車輛塑性變形能的方法有著變形數(shù)據(jù)測量上工作量大;測量數(shù)據(jù)僅限于二維數(shù)據(jù);計算過程中剛度不再改變等局限性。本研究將主要針對這些局限性,通過圖像三維重構(gòu)技術(shù)獲取事故車輛變形數(shù)據(jù),結(jié)合有限元分析模型,采用增量法處理結(jié)構(gòu)的塑性變形問題,實現(xiàn)車輛變形結(jié)構(gòu)的塑性變形能的有限元計算。從而解決低、中速碰撞事故中車輛結(jié)構(gòu)一般僅在車身、車門、前后圍等剛度較小部位產(chǎn)生塑性變形的塑性能求解。本文首先針對傳統(tǒng)方法獲取車身變形數(shù)據(jù)較為困難的問題,利用三維重建來獲取變形車輛表面的模型。在圖像三維重建理論的基礎(chǔ)上,通過采集不同角度的實車車門照片,利用MATLAB平臺,編程實現(xiàn)了某微型車車門的三維重構(gòu),得到了變形車門的三維模型。之后將三維重建技術(shù)與傳統(tǒng)法對接,以此重建模型,獲得了車門塑性變形后的殘余變形量,通過查閱該車型的碰撞剛度系數(shù),以傳統(tǒng)方法計算出了變形車門的塑性變形能。同時利用激光掃描儀獲取變形數(shù)據(jù),對三維重建獲取的變形數(shù)據(jù)的測量結(jié)果,以及結(jié)合傳統(tǒng)方法的塑性變形能計算結(jié)果進行了準確性驗證。第三,針對傳統(tǒng)碰撞車輛塑性變形能計算方法中,材料剛度等數(shù)據(jù)需借助國外數(shù)據(jù)庫,且傳統(tǒng)法采用的變形量數(shù)據(jù)為二維數(shù)據(jù),剛度為定值計算結(jié)果誤差較大。本文嘗試開展了通過有限元計算事故車輛塑性能的方法研究,即建立適用于車身實際情況的三角殼單元,在MATLAB平臺上,自編有限元程序?qū)崿F(xiàn)了節(jié)點力計算、剛度陣計算,結(jié)合材料的拉伸實驗數(shù)據(jù),采用增量法解決材料非線性問題,該方法采用的變形數(shù)據(jù)為三維數(shù)據(jù),且剛度值會合理改變,對傳統(tǒng)方法的局限性進行改進。最后,通過對專門訂制試件在MTS動力環(huán)境模擬系統(tǒng)上進行的模擬加載試驗,利用三維重建技術(shù)獲得了試件的變形數(shù)據(jù),再結(jié)合有限元計算程序,計算出了試件的塑性變形能。為了驗證計算結(jié)果的正確性,利用hyperworks對試件進行了仿真分析,經(jīng)對比,兩者相差為14.49%,說明基于圖像三維重構(gòu)技術(shù)結(jié)合變形結(jié)構(gòu)有限元計算是一種實現(xiàn)車輛中、低速碰撞事故再現(xiàn)分析和塑性能計算的相對快捷簡單準確的方法。
【圖文】：

道路交通危害預(yù)測

線彈性常剛度模型
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U491.31

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 房超;王小鵬;牛云鵬;王超;;基于改進Harris算法的角點檢測[J];計算機與數(shù)字工程;2011年05期

2 楊博;金先龍;張曉云;柴象海;徐炯;侯心一;;基于數(shù)字化攝影測量的交通事故信息采集和過程再現(xiàn)[J];汽車工程;2010年06期

3 祝興福;趙高暉;徐兆坤;鄧子兵;;圖像處理技術(shù)在乘用車側(cè)面碰撞試驗中的應(yīng)用[J];上海理工大學(xué)學(xué)報;2008年06期

4 郭磊;金先龍;張曉云;劉軍勇;;基于車身變形的汽車碰撞事故再現(xiàn)方法[J];上海交通大學(xué)學(xué)報;2008年08期

5 許曉偉;王知衍;張艷青;梁英宏;曹曉葉;;視覺圖像三維重構(gòu)計算一般性框架研究[J];計算機科學(xué);2008年08期

6 張勇;金學(xué)波;;用單數(shù)碼相機實現(xiàn)物體表面的三維重建[J];計算機工程與設(shè)計;2008年11期

7 顧太平;何琳;趙應(yīng)龍;;三角形薄板單元位移函數(shù)構(gòu)造方法研究[J];淮陰工學(xué)院學(xué)報;2008年03期

8 陳龍;上官文斌;;基于有限元法的車輛碰撞事故的速度分析[J];西華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年02期

9 陸玉凱;金先龍;黃靖;侯心一;;基于輪胎印跡的事故再現(xiàn)方法研究[J];汽車工程;2006年03期

10 羅金炎;基于VC/MFC的結(jié)構(gòu)有限元分析前后處理開發(fā)[J];福建電腦;2005年11期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 楊敏;多視幾何和基于未標定圖像的三維重構(gòu)[D];南京航空航天大學(xué);2003年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 趙亞敏;基于工程圖或單幅圖的汽車造型特征三維建模[D];大連理工大學(xué);2014年

2 張文平;基于單目偏振光的車輛三維重建方法研究[D];武漢理工大學(xué);2014年

3 楊博;數(shù)字攝影測量技術(shù)在交通事故現(xiàn)場勘測中的應(yīng)用方法研究[D];上海交通大學(xué);2010年

4 吳興利;基于車身變形的汽車碰撞速度計算方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

5 王勇;面向事故再現(xiàn)的轎車有限元模型及碰撞仿真研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

6 錢錚;幾何非線性單元剛度矩陣研究以及變截面門式剛架變形性能分析[D];浙江工業(yè)大學(xué);2006年

，

本文編號：2677441