發(fā)布時(shí)間：2024-05-14 18:52

　　全球汽車工業(yè)迅速發(fā)展,汽車保有量持續(xù)攀升,帶來了逐年增加的道路交通事故。行人在事故中作為弱勢(shì)群體,事故死亡率較高。因此,我們亟需設(shè)計(jì)吸能好且輕質(zhì)、機(jī)動(dòng)靈活的發(fā)動(dòng)機(jī)罩用于行人保護(hù)。負(fù)泊松比金屬蜂窩材料因其輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)以及優(yōu)良的吸能能力和緩沖性能,在發(fā)動(dòng)機(jī)罩行人防護(hù)領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的潛力。本文采用顯式動(dòng)力學(xué)有限元方法,研究了具有負(fù)泊松比特性的手性蜂窩夾芯發(fā)動(dòng)機(jī)罩在人-車碰撞時(shí)的動(dòng)力響應(yīng)特性;進(jìn)而圍繞行人頭部保護(hù)的性能需求,對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先,本文提出了一種具有四韌帶手性蜂窩芯體的新型夾芯吸能式發(fā)動(dòng)機(jī)罩概念設(shè)計(jì)。建立了頭型沖擊器、四韌帶手性蜂窩以及六邊形蜂窩的夾芯吸能式發(fā)動(dòng)機(jī)罩有限元模型,并進(jìn)行了有限元仿真。手性蜂窩樣件的實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)果在變形模式和應(yīng)力-應(yīng)變曲線上均吻合,驗(yàn)證了本文有限元建模方法的可靠性。在此基礎(chǔ)上,研究了兩種夾芯發(fā)動(dòng)機(jī)罩在人-車碰撞時(shí)的動(dòng)力響應(yīng)特性,并對(duì)其行人頭部保護(hù)性能進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果表明,與六邊形蜂窩夾芯發(fā)動(dòng)機(jī)罩相比,手性材料具有負(fù)泊松比效應(yīng),采用四韌帶手性蜂窩夾芯發(fā)動(dòng)機(jī)罩時(shí)的行人頭部損傷值降低了22.3%。其次,對(duì)比分析了關(guān)鍵結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)和碰撞位...

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 行人安全
        1.2.2 基于行人保護(hù)的發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋
        1.2.3 手性蜂窩
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 研究依據(jù)及方法
    2.1 行人保護(hù)法規(guī)及人體頭部損傷評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
        2.1.1 歐洲行人保護(hù)法規(guī)
        2.1.2 國(guó)內(nèi)行人保護(hù)法規(guī)
        2.1.3 人體頭部損傷評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
    2.2 有限元仿真
    2.3 多目標(biāo)優(yōu)化
    2.4 代理模型
    2.5 遺傳算法
    2.6 本章小結(jié)
3 手性蜂窩夾芯發(fā)動(dòng)機(jī)罩有限元模型
    3.1 手性蜂窩夾芯吸能式發(fā)動(dòng)機(jī)罩
    3.2 有限元模型
    3.3 有限元模型驗(yàn)證
    3.4 本章小結(jié)
4 人-車碰撞中手性蜂窩夾芯發(fā)動(dòng)機(jī)罩動(dòng)態(tài)響應(yīng)仿真分析
    4.1 手性蜂窩與六邊形蜂窩夾芯發(fā)動(dòng)機(jī)罩行人頭部保護(hù)性能對(duì)比
    4.2 夾芯發(fā)動(dòng)機(jī)罩參數(shù)分析
        4.2.1 手性蜂窩圓環(huán)半徑
        4.2.2 圓環(huán)韌帶比
        4.2.3 蜂窩壁厚
        4.2.4 上面板厚度
        4.2.5 下面板厚度
    4.3 行人頭部碰撞位置對(duì)手性蜂窩夾芯發(fā)動(dòng)機(jī)罩性能的影響
    4.4 本章小結(jié)
5 手性蜂窩夾芯發(fā)動(dòng)機(jī)罩多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    5.1 優(yōu)化問題定義
    5.2 代理模型生成與檢驗(yàn)
    5.3 優(yōu)化結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 試驗(yàn)設(shè)計(jì)點(diǎn)(DOE)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3973354