校車車身可靠性與側(cè)翻安全性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-25 00:05
隨著我國(guó)教育基礎(chǔ)設(shè)施的不斷提高,校車已經(jīng)成為了大多數(shù)學(xué)生的交通工具,在我們身邊處處可見。然而近幾年來,學(xué)生乘坐某些校車而發(fā)生的交通事故在我們身邊頻繁發(fā)生,校車安全性成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。在大多數(shù)碰撞事故中,側(cè)翻引起的死亡人數(shù)較多,給人民生活帶來了巨大損失。因此研究校車的側(cè)翻安全性,保護(hù)學(xué)生的生命安全有重要意義。本文以某校車骨架為研究對(duì)象,以有限元方法為基礎(chǔ),使用SolidWorks、HyperMesh、及Ls-Dyna軟件對(duì)校車車身可靠性以及側(cè)翻安全性進(jìn)行了研究。主要研究成果如下幾項(xiàng):1使用SolidWorks軟件建立了校車骨架三維幾何模型,依據(jù)簡(jiǎn)化原則利用HyperMesh有限元軟件建立了校車車身有限元模型。2在四種工況下對(duì)校車進(jìn)行靜態(tài)分析以及自由模態(tài)分析,利用HyperView軟件對(duì)計(jì)算結(jié)果的位移、應(yīng)力云圖、固有頻率、固有振型等進(jìn)行了分析,驗(yàn)證了車身強(qiáng)度、剛度及動(dòng)態(tài)特性符合設(shè)計(jì)要求,為下一步側(cè)翻安全性研究奠定了基礎(chǔ)。3基于能量轉(zhuǎn)換的側(cè)翻試驗(yàn)方法,完善了校車側(cè)翻有限元模型,使用Ls-Dyna求解計(jì)算后,對(duì)校車的變形情況、能量變化、碰撞力等進(jìn)行分析,分析結(jié)果表明側(cè)圍結(jié)構(gòu)侵入到了乘員生存...
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
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 國(guó)內(nèi)外校車安全法規(guī)
1.3.1 國(guó)外校車安全法規(guī)
1.3.2 國(guó)內(nèi)校車安全法規(guī)
1.4 校車側(cè)翻安全法規(guī)
1.5 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
1.5.1 研究?jī)?nèi)容
1.5.2 技術(shù)路線
1.6 本章小結(jié)
2 車身側(cè)翻碰撞理論分析
2.1 有限元法概述
2.1.1 有限元法的基本思想及發(fā)展
2.1.2 有限元法的基本步驟
2.2 側(cè)翻碰撞有限元理論
2.2.1 動(dòng)態(tài)顯示有限元求解控制方程
2.2.2 顯示中心差分算法及時(shí)間步長(zhǎng)
2.2.3 沙漏控制
2.2.4 接觸算法
2.3 相關(guān)軟件介紹
2.3.1 Hyperworks軟件
2.3.2 LS-DYNA軟件
2.3.3 k文件介紹
2.4 本章小結(jié)
3 校車車身有限元模型建立
3.1 引言
3.2 建立校車三維幾何模型
3.2.1 研究參數(shù)
3.2.2 模型簡(jiǎn)化
3.3 建立校車車身有限元模型
3.3.1 幾何模型前處理
3.3.2 單元類型的選擇
3.3.3 網(wǎng)格劃分
3.3.4 連接方式
3.3.5 材料屬性定義
3.3.6 載荷處理
3.4 本章小結(jié)
4 校車車身可靠性分析
4.1 引言
4.2 校車骨架強(qiáng)度與剛度指標(biāo)
4.3 校車行駛工況分析
4.3.1 彎曲工況
4.3.2 扭轉(zhuǎn)工況
4.3.3 制動(dòng)工況
4.3.4 轉(zhuǎn)彎工況
4.4 校車模態(tài)分析
4.4.1 引言
4.4.2 模態(tài)分析理論
4.4.3 校車模態(tài)分析
4.5 本章小結(jié)
5 校車側(cè)翻碰撞安全性研究
5.1 引言
5.1.1 校車側(cè)翻定義
5.1.2 引起校車側(cè)翻的因素
5.1.3 校車側(cè)翻碰撞安全性能指標(biāo)
5.2 完善側(cè)翻有限元模型
5.2.1 生存空間的建立
5.2.2 翻轉(zhuǎn)平臺(tái)與撞擊面的建立
5.3 校車側(cè)翻計(jì)算參數(shù)設(shè)置
5.3.1 材料模型設(shè)置
5.3.2 接觸定義
5.3.3 邊界條件設(shè)置
5.3.4 輸出控制設(shè)置
5.3.5 計(jì)算控制參數(shù)設(shè)置
5.4 校車側(cè)翻仿真分析
5.4.1 校車骨架變形分析
5.4.2 能量分析
5.4.3 侵入量分析
5.4.4 碰撞力分析
5.4.5 加速度變化分析
5.5 校車骨架結(jié)構(gòu)改進(jìn)
5.5.1 改進(jìn)方法
5.5.2 改進(jìn)結(jié)果分析
5.6 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于有限元法的某客車骨架模態(tài)分析研究[J]. 阮仁宇,許濤,張?jiān)龉?馮瑋瑋. 汽車實(shí)用技術(shù). 2017(10)
[2]校車側(cè)翻試驗(yàn)及有限元分析[J]. 王凱強(qiáng),陳祥忠,鄭再象,蔡衛(wèi)江,張振越. 揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(01)
[3]基于LS-DYNA的校車側(cè)翻有限元分析[J]. 藺甲. 安徽科技. 2016(11)
[4]某校車側(cè)翻安全性仿真與結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)研究[J]. 宋佳,丁玲. 湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(02)
[5]滿足側(cè)翻安全性的客車車身輕量化設(shè)計(jì)[J]. 阮誠(chéng)心,曹立波,石向南,徐正. 中國(guó)機(jī)械工程. 2013(07)
[6]大客車側(cè)翻安全性仿真分析[J]. 邵毅明,司紅建,查官飛. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2013(02)
[7]基于有限元法的大型客車模態(tài)分析與結(jié)構(gòu)改進(jìn)[J]. 沈光烈,林圣存. 公路與汽運(yùn). 2012(06)
[8]大客車側(cè)翻碰撞仿真分析及改進(jìn)[J]. 盧琳兆,吳長(zhǎng)風(fēng),丁守松,嚴(yán)永攀. 機(jī)電技術(shù). 2012(01)
[9]中國(guó)校車出現(xiàn)“第一翻”[J]. 張超勇. 運(yùn)輸經(jīng)理世界. 2012(01)
[10]大客車車身骨架結(jié)構(gòu)動(dòng)應(yīng)力仿真計(jì)算[J]. 石琴,王濤,張代勝,李宏玲. 汽車工程. 2011(05)
博士論文
[1]基于側(cè)翻碰撞安全性的客車車身改進(jìn)設(shè)計(jì)及乘員損傷研究[D]. 阮誠(chéng)心(NGUYEN THANH TAM).湖南大學(xué) 2012
碩士論文
[1]長(zhǎng)途客車車身結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)方法的研究[D]. 王賀成.大連理工大學(xué) 2016
[2]校車側(cè)翻安全性仿真分析與試驗(yàn)研究[D]. 陳祥忠.揚(yáng)州大學(xué) 2016
[3]基于Hyperworks的客車車身結(jié)構(gòu)有限元分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 李萬(wàn)歷.重慶大學(xué) 2015
[4]承載式大客車整車側(cè)翻試驗(yàn)有限元仿真分析[D]. 趙建寧.長(zhǎng)安大學(xué) 2015
[5]某款半承載式校車的結(jié)構(gòu)安全性分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 丁虹愷.華南理工大學(xué) 2015
[6]半承載式客車車身結(jié)構(gòu)側(cè)翻有限元分析[D]. 韋于剛.武漢理工大學(xué) 2014
[7]客車側(cè)翻安全性仿真分析及試驗(yàn)驗(yàn)證[D]. 王小杰.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
[8]某型客車車身骨架的側(cè)翻分析與研究[D]. 王軍.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[9]大客車車身結(jié)構(gòu)側(cè)翻試驗(yàn)仿真與安全研究[D]. 查官飛.重慶交通大學(xué) 2011
[10]基于側(cè)翻安全性的客車骨架設(shè)計(jì)研究[D]. 周鑫美.華南理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3301702
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
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 國(guó)內(nèi)外校車安全法規(guī)
1.3.1 國(guó)外校車安全法規(guī)
1.3.2 國(guó)內(nèi)校車安全法規(guī)
1.4 校車側(cè)翻安全法規(guī)
1.5 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
1.5.1 研究?jī)?nèi)容
1.5.2 技術(shù)路線
1.6 本章小結(jié)
2 車身側(cè)翻碰撞理論分析
2.1 有限元法概述
2.1.1 有限元法的基本思想及發(fā)展
2.1.2 有限元法的基本步驟
2.2 側(cè)翻碰撞有限元理論
2.2.1 動(dòng)態(tài)顯示有限元求解控制方程
2.2.2 顯示中心差分算法及時(shí)間步長(zhǎng)
2.2.3 沙漏控制
2.2.4 接觸算法
2.3 相關(guān)軟件介紹
2.3.1 Hyperworks軟件
2.3.2 LS-DYNA軟件
2.3.3 k文件介紹
2.4 本章小結(jié)
3 校車車身有限元模型建立
3.1 引言
3.2 建立校車三維幾何模型
3.2.1 研究參數(shù)
3.2.2 模型簡(jiǎn)化
3.3 建立校車車身有限元模型
3.3.1 幾何模型前處理
3.3.2 單元類型的選擇
3.3.3 網(wǎng)格劃分
3.3.4 連接方式
3.3.5 材料屬性定義
3.3.6 載荷處理
3.4 本章小結(jié)
4 校車車身可靠性分析
4.1 引言
4.2 校車骨架強(qiáng)度與剛度指標(biāo)
4.3 校車行駛工況分析
4.3.1 彎曲工況
4.3.2 扭轉(zhuǎn)工況
4.3.3 制動(dòng)工況
4.3.4 轉(zhuǎn)彎工況
4.4 校車模態(tài)分析
4.4.1 引言
4.4.2 模態(tài)分析理論
4.4.3 校車模態(tài)分析
4.5 本章小結(jié)
5 校車側(cè)翻碰撞安全性研究
5.1 引言
5.1.1 校車側(cè)翻定義
5.1.2 引起校車側(cè)翻的因素
5.1.3 校車側(cè)翻碰撞安全性能指標(biāo)
5.2 完善側(cè)翻有限元模型
5.2.1 生存空間的建立
5.2.2 翻轉(zhuǎn)平臺(tái)與撞擊面的建立
5.3 校車側(cè)翻計(jì)算參數(shù)設(shè)置
5.3.1 材料模型設(shè)置
5.3.2 接觸定義
5.3.3 邊界條件設(shè)置
5.3.4 輸出控制設(shè)置
5.3.5 計(jì)算控制參數(shù)設(shè)置
5.4 校車側(cè)翻仿真分析
5.4.1 校車骨架變形分析
5.4.2 能量分析
5.4.3 侵入量分析
5.4.4 碰撞力分析
5.4.5 加速度變化分析
5.5 校車骨架結(jié)構(gòu)改進(jìn)
5.5.1 改進(jìn)方法
5.5.2 改進(jìn)結(jié)果分析
5.6 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于有限元法的某客車骨架模態(tài)分析研究[J]. 阮仁宇,許濤,張?jiān)龉?馮瑋瑋. 汽車實(shí)用技術(shù). 2017(10)
[2]校車側(cè)翻試驗(yàn)及有限元分析[J]. 王凱強(qiáng),陳祥忠,鄭再象,蔡衛(wèi)江,張振越. 揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(01)
[3]基于LS-DYNA的校車側(cè)翻有限元分析[J]. 藺甲. 安徽科技. 2016(11)
[4]某校車側(cè)翻安全性仿真與結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)研究[J]. 宋佳,丁玲. 湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(02)
[5]滿足側(cè)翻安全性的客車車身輕量化設(shè)計(jì)[J]. 阮誠(chéng)心,曹立波,石向南,徐正. 中國(guó)機(jī)械工程. 2013(07)
[6]大客車側(cè)翻安全性仿真分析[J]. 邵毅明,司紅建,查官飛. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2013(02)
[7]基于有限元法的大型客車模態(tài)分析與結(jié)構(gòu)改進(jìn)[J]. 沈光烈,林圣存. 公路與汽運(yùn). 2012(06)
[8]大客車側(cè)翻碰撞仿真分析及改進(jìn)[J]. 盧琳兆,吳長(zhǎng)風(fēng),丁守松,嚴(yán)永攀. 機(jī)電技術(shù). 2012(01)
[9]中國(guó)校車出現(xiàn)“第一翻”[J]. 張超勇. 運(yùn)輸經(jīng)理世界. 2012(01)
[10]大客車車身骨架結(jié)構(gòu)動(dòng)應(yīng)力仿真計(jì)算[J]. 石琴,王濤,張代勝,李宏玲. 汽車工程. 2011(05)
博士論文
[1]基于側(cè)翻碰撞安全性的客車車身改進(jìn)設(shè)計(jì)及乘員損傷研究[D]. 阮誠(chéng)心(NGUYEN THANH TAM).湖南大學(xué) 2012
碩士論文
[1]長(zhǎng)途客車車身結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)方法的研究[D]. 王賀成.大連理工大學(xué) 2016
[2]校車側(cè)翻安全性仿真分析與試驗(yàn)研究[D]. 陳祥忠.揚(yáng)州大學(xué) 2016
[3]基于Hyperworks的客車車身結(jié)構(gòu)有限元分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 李萬(wàn)歷.重慶大學(xué) 2015
[4]承載式大客車整車側(cè)翻試驗(yàn)有限元仿真分析[D]. 趙建寧.長(zhǎng)安大學(xué) 2015
[5]某款半承載式校車的結(jié)構(gòu)安全性分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 丁虹愷.華南理工大學(xué) 2015
[6]半承載式客車車身結(jié)構(gòu)側(cè)翻有限元分析[D]. 韋于剛.武漢理工大學(xué) 2014
[7]客車側(cè)翻安全性仿真分析及試驗(yàn)驗(yàn)證[D]. 王小杰.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
[8]某型客車車身骨架的側(cè)翻分析與研究[D]. 王軍.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[9]大客車車身結(jié)構(gòu)側(cè)翻試驗(yàn)仿真與安全研究[D]. 查官飛.重慶交通大學(xué) 2011
[10]基于側(cè)翻安全性的客車骨架設(shè)計(jì)研究[D]. 周鑫美.華南理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3301702
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