爆炸沖擊環(huán)境下車內(nèi)乘員空間安全防護(hù)技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-23 23:43
如何在軍用車輛遭遇地雷爆炸時(shí)最大程度的保護(hù)乘員,降低乘員損傷風(fēng)險(xiǎn),是近年來車輛防護(hù)研究方向一直關(guān)注的重點(diǎn)。但此前的防護(hù)方法多關(guān)注于爆炸結(jié)束后乘員身體各部位的損傷值,很少有人關(guān)注乘員遭遇爆炸沖擊時(shí)在車內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況,忽略了乘員肢體與車身碰撞而造成的二次損傷。隨著戰(zhàn)場形勢的變化,簡易爆炸裝置對車輛和乘員的威脅越來越大,因此在不影響整車機(jī)動(dòng)性的條件下,盡可能提高乘員空間安全性并在最大程度上降低乘員的損傷風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義。本文以某輕型輪式戰(zhàn)術(shù)車輛為研究對象,通過有限元仿真分析與試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法對爆炸沖擊環(huán)境下的車內(nèi)乘員的肢體運(yùn)動(dòng)響應(yīng)和損傷程度進(jìn)行了研究,提出了在爆炸沖擊環(huán)境下車內(nèi)乘員空間安全性的概念,并通過改進(jìn)乘員約束系統(tǒng)、增加防護(hù)結(jié)構(gòu)有針對性的提高了乘員的空間安全性。本文主要工作及結(jié)論如下:首先,通過研究在碰撞中客車和商用車內(nèi)乘員生存空間的定義方法和評價(jià)方法,根據(jù)爆炸沖擊下輕型戰(zhàn)術(shù)車輛中乘員的肢體運(yùn)動(dòng)特征,再結(jié)合前人對人體生物力學(xué)的研究,提出了爆炸沖擊環(huán)境下車內(nèi)乘員空間安全性的評價(jià)方法。接著建立了目標(biāo)車輛的有限元模型,利用有限元分析的方法,分析了本文研究的目標(biāo)車輛在6kg地雷爆炸沖擊下車體...
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 爆炸沖擊環(huán)境下車內(nèi)乘員損傷機(jī)理研究
1.2.2 爆炸沖擊環(huán)境下車內(nèi)乘員安全防護(hù)技術(shù)研究
1.3 本文研究目的和主要內(nèi)容
2 爆炸沖擊環(huán)境下乘員空間安全性評價(jià)方法研究
2.1 碰撞環(huán)境下乘員生存空間的評價(jià)方法
2.2 爆炸沖擊環(huán)境下車內(nèi)乘員空間安全的評價(jià)方法
2.2.1 乘員生存空間的評價(jià)方法
2.2.2 乘員損傷程度的評價(jià)方法
2.3 本章小結(jié)
3 爆炸沖擊環(huán)境下乘員空間安全性仿真分析與評價(jià)
3.1 整車及乘員約束系統(tǒng)有限元模型建立
3.1.1 模型簡化與幾何清理
3.1.2 網(wǎng)格劃分與質(zhì)量檢查
3.1.3 材料參數(shù)設(shè)置
3.1.4 整車連接有限元模型建立
3.1.5 乘員約束系統(tǒng)有限元模型建立
3.2 仿真結(jié)果分析
3.2.1 乘員生存空間評價(jià)
3.2.2 乘員損傷程度評價(jià)
3.3 本章小結(jié)
4 乘員的頭部空間安全性改進(jìn)研究
4.1 簡化有限元模型的建立與驗(yàn)證
4.1.1 簡化有限元模型的建立
4.1.2 簡化有限元模型的驗(yàn)證
4.2 安全帶形式對空間安全性的影響
4.2.1 假人運(yùn)動(dòng)響應(yīng)對比分析
4.2.2 假人生物力學(xué)響應(yīng)對比分析
4.3 吸能元件對空間安全性的影響
4.3.1 座椅響應(yīng)對比分析
4.3.2 假人運(yùn)動(dòng)響應(yīng)對比分析
4.3.3 假人生物力學(xué)響應(yīng)對比分析
4.4 改進(jìn)前后乘員的頭部空間安全性對比分析
4.5 本章小結(jié)
5 乘員的腿部空間安全性改進(jìn)研究
5.1 腳墊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.1.1 蜂窩鋁腳墊結(jié)構(gòu)
5.1.2 泡沫鋁腳墊結(jié)構(gòu)
5.1.3 鏤空式腳墊結(jié)構(gòu)
5.2 不同腳墊結(jié)構(gòu)的效果對比分析
5.2.1 腳墊響應(yīng)對比分析
5.2.2 假人運(yùn)動(dòng)響應(yīng)對比分析
5.2.3 假人生物力學(xué)響應(yīng)對比分析
5.3 改進(jìn)前后乘員的腿部空間安全性對比分析
5.4 本章小結(jié)
6 改進(jìn)方案的仿真分析與試驗(yàn)驗(yàn)證
6.1 改進(jìn)后乘員空間安全性仿真分析
6.1.1 乘員生存空間評價(jià)
6.1.2 乘員損傷程度評價(jià)
6.2 整車爆炸試驗(yàn)
6.2.1 試驗(yàn)?zāi)康?br> 6.2.2 試驗(yàn)要求
6.2.3 試驗(yàn)儀器
6.2.4 試驗(yàn)結(jié)果
6.3 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]輕型裝甲車輛不同底板結(jié)構(gòu)防爆性能比較分析[J]. 李帥,李向榮,田延泰,楊建兵. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]爆炸沖擊載荷下乘員小腿傷害評價(jià)指標(biāo)的對比分析[J]. 許述財(cái),黃楊,付海龍,王戈,張金換. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2016(04)
[3]車輛受垂向強(qiáng)沖擊時(shí)座椅安全帶的防護(hù)效果比較分析與錨點(diǎn)位置優(yōu)化[J]. 孫靖譞,呂振華. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(12)
[4]基于抗沖擊波響應(yīng)的新型蜂窩夾層結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 王顯會(huì),佘磊,郭啟濤,魏然,鄭雅麗. 車輛與動(dòng)力技術(shù). 2014(04)
[5]爆炸沖擊載荷作用下車輛和人員的損傷與防護(hù)[J]. 張錢城,郝方楠,李裕春,于渤,劉劍鋒,金峰,盧天健. 力學(xué)與實(shí)踐. 2014(05)
[6]應(yīng)力波在泡沫鋁夾層三明治板中傳播規(guī)律的數(shù)值研究[J]. 胡亞峰,顧文彬,劉建青,王懷璽,黃鶴,徐景林. 爆破器材. 2014(05)
[7]兩種典型安全帶布局對乘員的保護(hù)比較[J]. 賈棟,邱信明. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2013(06)
[8]防地雷反伏擊車的發(fā)展歷程與技術(shù)演變[J]. 韓梅,李補(bǔ)蓮. 國外坦克. 2013(01)
[9]爆炸防護(hù)座椅[J]. 王雄高. 國外坦克. 2010(11)
[10]聯(lián)合國維和行動(dòng)的發(fā)展及其面臨的主要挑戰(zhàn)[J]. 周承順,王洪海. 武警學(xué)院學(xué)報(bào). 2010(07)
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]. 阮誠心(NGUYEN THANH TAM).湖南大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于底部防護(hù)的乘員約束系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李昊.南京理工大學(xué) 2017
[2]鈍感起爆器抗高過載特性分析[D]. 仇裕成.南京理工大學(xué) 2017
[3]某型車身底部防護(hù)結(jié)構(gòu)改進(jìn)及優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 佘磊.南京理工大學(xué) 2015
[4]某型客車動(dòng)態(tài)翻滾分析及乘員生存空間研究[D]. 朱雄.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[5]汽車正面碰撞中兒童乘員損傷防護(hù)技術(shù)研究[D]. 馬東杰.武漢理工大學(xué) 2012
[6]商用車被動(dòng)安全性仿真分析與改進(jìn)設(shè)計(jì)[D]. 趙紫劍.吉林大學(xué) 2009
本文編號:3725633
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 爆炸沖擊環(huán)境下車內(nèi)乘員損傷機(jī)理研究
1.2.2 爆炸沖擊環(huán)境下車內(nèi)乘員安全防護(hù)技術(shù)研究
1.3 本文研究目的和主要內(nèi)容
2 爆炸沖擊環(huán)境下乘員空間安全性評價(jià)方法研究
2.1 碰撞環(huán)境下乘員生存空間的評價(jià)方法
2.2 爆炸沖擊環(huán)境下車內(nèi)乘員空間安全的評價(jià)方法
2.2.1 乘員生存空間的評價(jià)方法
2.2.2 乘員損傷程度的評價(jià)方法
2.3 本章小結(jié)
3 爆炸沖擊環(huán)境下乘員空間安全性仿真分析與評價(jià)
3.1 整車及乘員約束系統(tǒng)有限元模型建立
3.1.1 模型簡化與幾何清理
3.1.2 網(wǎng)格劃分與質(zhì)量檢查
3.1.3 材料參數(shù)設(shè)置
3.1.4 整車連接有限元模型建立
3.1.5 乘員約束系統(tǒng)有限元模型建立
3.2 仿真結(jié)果分析
3.2.1 乘員生存空間評價(jià)
3.2.2 乘員損傷程度評價(jià)
3.3 本章小結(jié)
4 乘員的頭部空間安全性改進(jìn)研究
4.1 簡化有限元模型的建立與驗(yàn)證
4.1.1 簡化有限元模型的建立
4.1.2 簡化有限元模型的驗(yàn)證
4.2 安全帶形式對空間安全性的影響
4.2.1 假人運(yùn)動(dòng)響應(yīng)對比分析
4.2.2 假人生物力學(xué)響應(yīng)對比分析
4.3 吸能元件對空間安全性的影響
4.3.1 座椅響應(yīng)對比分析
4.3.2 假人運(yùn)動(dòng)響應(yīng)對比分析
4.3.3 假人生物力學(xué)響應(yīng)對比分析
4.4 改進(jìn)前后乘員的頭部空間安全性對比分析
4.5 本章小結(jié)
5 乘員的腿部空間安全性改進(jìn)研究
5.1 腳墊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.1.1 蜂窩鋁腳墊結(jié)構(gòu)
5.1.2 泡沫鋁腳墊結(jié)構(gòu)
5.1.3 鏤空式腳墊結(jié)構(gòu)
5.2 不同腳墊結(jié)構(gòu)的效果對比分析
5.2.1 腳墊響應(yīng)對比分析
5.2.2 假人運(yùn)動(dòng)響應(yīng)對比分析
5.2.3 假人生物力學(xué)響應(yīng)對比分析
5.3 改進(jìn)前后乘員的腿部空間安全性對比分析
5.4 本章小結(jié)
6 改進(jìn)方案的仿真分析與試驗(yàn)驗(yàn)證
6.1 改進(jìn)后乘員空間安全性仿真分析
6.1.1 乘員生存空間評價(jià)
6.1.2 乘員損傷程度評價(jià)
6.2 整車爆炸試驗(yàn)
6.2.1 試驗(yàn)?zāi)康?br> 6.2.2 試驗(yàn)要求
6.2.3 試驗(yàn)儀器
6.2.4 試驗(yàn)結(jié)果
6.3 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]輕型裝甲車輛不同底板結(jié)構(gòu)防爆性能比較分析[J]. 李帥,李向榮,田延泰,楊建兵. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]爆炸沖擊載荷下乘員小腿傷害評價(jià)指標(biāo)的對比分析[J]. 許述財(cái),黃楊,付海龍,王戈,張金換. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2016(04)
[3]車輛受垂向強(qiáng)沖擊時(shí)座椅安全帶的防護(hù)效果比較分析與錨點(diǎn)位置優(yōu)化[J]. 孫靖譞,呂振華. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(12)
[4]基于抗沖擊波響應(yīng)的新型蜂窩夾層結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 王顯會(huì),佘磊,郭啟濤,魏然,鄭雅麗. 車輛與動(dòng)力技術(shù). 2014(04)
[5]爆炸沖擊載荷作用下車輛和人員的損傷與防護(hù)[J]. 張錢城,郝方楠,李裕春,于渤,劉劍鋒,金峰,盧天健. 力學(xué)與實(shí)踐. 2014(05)
[6]應(yīng)力波在泡沫鋁夾層三明治板中傳播規(guī)律的數(shù)值研究[J]. 胡亞峰,顧文彬,劉建青,王懷璽,黃鶴,徐景林. 爆破器材. 2014(05)
[7]兩種典型安全帶布局對乘員的保護(hù)比較[J]. 賈棟,邱信明. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2013(06)
[8]防地雷反伏擊車的發(fā)展歷程與技術(shù)演變[J]. 韓梅,李補(bǔ)蓮. 國外坦克. 2013(01)
[9]爆炸防護(hù)座椅[J]. 王雄高. 國外坦克. 2010(11)
[10]聯(lián)合國維和行動(dòng)的發(fā)展及其面臨的主要挑戰(zhàn)[J]. 周承順,王洪海. 武警學(xué)院學(xué)報(bào). 2010(07)
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]. 阮誠心(NGUYEN THANH TAM).湖南大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于底部防護(hù)的乘員約束系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李昊.南京理工大學(xué) 2017
[2]鈍感起爆器抗高過載特性分析[D]. 仇裕成.南京理工大學(xué) 2017
[3]某型車身底部防護(hù)結(jié)構(gòu)改進(jìn)及優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 佘磊.南京理工大學(xué) 2015
[4]某型客車動(dòng)態(tài)翻滾分析及乘員生存空間研究[D]. 朱雄.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[5]汽車正面碰撞中兒童乘員損傷防護(hù)技術(shù)研究[D]. 馬東杰.武漢理工大學(xué) 2012
[6]商用車被動(dòng)安全性仿真分析與改進(jìn)設(shè)計(jì)[D]. 趙紫劍.吉林大學(xué) 2009
本文編號:3725633
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