側(cè)面碰撞約束系統(tǒng)的有限元開發(fā)
本文關(guān)鍵詞:側(cè)面碰撞約束系統(tǒng)的有限元開發(fā),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文針對(duì)某款國產(chǎn)SUV車型,利用Hypermesh軟件建立了整車側(cè)面碰撞有限元模型,結(jié)合有限元分析軟件LS-DYNA,參考C-NCAP中可移動(dòng)變形壁障側(cè)面碰撞試驗(yàn)程序與GB20071-2006《汽車側(cè)面碰撞的乘員保護(hù)》進(jìn)行了側(cè)面碰撞仿真計(jì)算。根據(jù)約束系統(tǒng)零部件試驗(yàn)的相關(guān)數(shù)據(jù),采用有限元方法對(duì)約束系統(tǒng)進(jìn)行建模并仿真驗(yàn)證其有效性,將驗(yàn)證完成后的約束系統(tǒng)匹配到有效的車體結(jié)構(gòu)中,考察采用有限元方法建立的約束系統(tǒng)的具體工作狀況,并將得到的仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,考察其對(duì)乘員的保護(hù)狀況,從而總結(jié)出約束系統(tǒng)有限元開發(fā)的方法和流程。保證其他參數(shù)不變的情況下,利用THUMS人體模型替換ES-2假人模型進(jìn)行乘員損傷生物力學(xué)的研究,查看人體的損傷形式和傷害結(jié)果,提出基于THUMS人體模型仿真的汽車安全設(shè)計(jì)建議。結(jié)果表明:單純的依據(jù)ES-2假人模型的損傷指標(biāo)進(jìn)行考察存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn),但對(duì)約束系統(tǒng)采用有限元的方法進(jìn)行建模不僅能夠精確仿真氣囊的展開過程,更能精確地考察約束系統(tǒng)對(duì)于乘員的保護(hù),這對(duì)于約束系統(tǒng)的開發(fā)指導(dǎo)具有更直接,有效的作用,對(duì)于約束系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供更直觀簡捷的數(shù)據(jù)支持,而且能夠?qū)崿F(xiàn)與車身結(jié)構(gòu)耐撞性仿真的無縫對(duì)接,減少企業(yè)對(duì)MADYMO軟件、MADYMO從業(yè)人員的需求以及有限元軟件與MADYMO軟件對(duì)接的成本,降低開發(fā)成本和縮短開發(fā)周期,具有較實(shí)用的工程意義。
【關(guān)鍵詞】:側(cè)面碰撞 有限元約束系統(tǒng) 對(duì)標(biāo)驗(yàn)證 乘員保護(hù)
【學(xué)位授予單位】:重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:U491.61
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1. 緒論9-17
- 1.1 汽車被動(dòng)安全技術(shù)的研究意義9-10
- 1.2 汽車側(cè)面碰撞的研究10-13
- 1.2.1 汽車側(cè)碰安全性能概述10
- 1.2.2 汽車側(cè)面碰撞研究的意義和現(xiàn)狀10-13
- 1.3 側(cè)面碰撞相關(guān)法規(guī)和評(píng)價(jià)規(guī)則13-14
- 1.3.1 汽車側(cè)面碰撞的乘員保護(hù)法規(guī)13
- 1.3.2 中國新車評(píng)價(jià)規(guī)程13-14
- 1.4 本文課題背景和研究內(nèi)容14-17
- 2. 側(cè)面碰撞仿真研究理論基礎(chǔ)17-23
- 2.1 有限元法的基本理論17
- 2.2 所用軟件介紹17-18
- 2.2.1 Hyperworks軟件簡介17-18
- 2.2.2 LS-DYNA軟件簡介18
- 2.3 LS-DYNA的基本理論18-21
- 2.3.1 顯式算法18-20
- 2.3.2 LS-DYNA的接觸算法20-21
- 2.4 本章小結(jié)21-23
- 3. 側(cè)碰模型的建模23-45
- 3.1 側(cè)面碰撞車體結(jié)構(gòu)模型的建立23-24
- 3.2 側(cè)碰約束系統(tǒng)功能介紹與有限元模型的建立24-31
- 3.2.1 座椅功能的介紹及模型建立25-27
- 3.2.2 安全帶功能介紹及模型建立27-28
- 3.2.3 車門及B柱內(nèi)飾功能介紹及模型建立28-30
- 3.2.4 氣囊的功能介紹及模型建立30-31
- 3.3 側(cè)面碰撞約束系統(tǒng)有限元模型的驗(yàn)證31-36
- 3.3.1 氣囊靜態(tài)展開驗(yàn)證31-33
- 3.3.2 氣囊動(dòng)態(tài)沖擊試驗(yàn)驗(yàn)證33-36
- 3.4 ES-2 假人模型及初始位置調(diào)節(jié)36-38
- 3.5 側(cè)碰乘員假人傷害有限元模型搭建38-44
- 3.5.1 模型的連接設(shè)置38-41
- 3.5.2 模型的接觸設(shè)置41-42
- 3.5.3 模型的邊界條件的設(shè)置42
- 3.5.4 模型的控制卡片的編輯42-44
- 3.6 本章小結(jié)44-45
- 4. 側(cè)碰模型的驗(yàn)證和仿真分析45-61
- 4.1 車體結(jié)構(gòu)的仿真驗(yàn)證45-49
- 4.2 乘員傷害的仿真驗(yàn)證49-58
- 4.2.1 骨盆傷害的仿真驗(yàn)證51-52
- 4.2.2 胸部傷害的仿真驗(yàn)證52-54
- 4.2.2.1 肋骨變形量、粘性指標(biāo)及胸部傷害結(jié)果52-53
- 4.2.2.2 胸部脊柱傷害結(jié)果53-54
- 4.2.3 腹部傷害的仿真驗(yàn)證54-56
- 4.2.4 頭部傷害的仿真驗(yàn)證56-58
- 4.3 側(cè)面約束系統(tǒng)的開發(fā)流程58-59
- 4.4 本章小結(jié)59-61
- 5. 人體損傷生物力學(xué)、損傷機(jī)理和損傷部位預(yù)測(cè)61-73
- 5.1 人體損傷生物力學(xué)基本介紹61
- 5.2 碰撞沖擊下人體損傷機(jī)理研究61-62
- 5.3 THUMS人體模型介紹62-63
- 5.4 試驗(yàn)對(duì)應(yīng)人體部位損傷預(yù)測(cè)63-71
- 5.4.1 乘員骨盆處損傷風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估66-67
- 5.4.2 乘員胸部脊柱胸腰椎處損傷風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估67-68
- 5.4.3 乘員胸腹部損傷風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估68-70
- 5.4.4 乘員頭部側(cè)碰損傷機(jī)理及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估70-71
- 5.5 本章小結(jié)71-73
- 6. 總結(jié)與展望73-75
- 致謝75-77
- 參考文獻(xiàn)77-80
- 個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果80
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本文編號(hào):377336
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