本文關(guān)鍵詞：商用車安全帶固定部件結(jié)構(gòu)研究

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【摘要】：汽車安全帶作為汽車被動(dòng)安全性的一種措施,多個(gè)國家已制定相應(yīng)的法律,強(qiáng)制汽車中裝有安全帶。當(dāng)汽車發(fā)生碰撞事故或翻滾時(shí),安全帶總成把車上乘員牢牢約束在座椅上,防止其飛出車外或與車內(nèi)零部件發(fā)生二次碰撞,從而最大限度降低車內(nèi)乘員的受傷害程度。安全帶固定部件必須要滿足強(qiáng)度要求,否則即使安全帶本身的強(qiáng)度再高也無法保證乘員的安全。在歐美國家的法規(guī)要求中,安全帶固定部件試驗(yàn)是車輛公告試驗(yàn)的強(qiáng)制檢查項(xiàng)目,而隨著我國廣大車企自主研發(fā)能力的不斷進(jìn)步和用戶需求的日益提升,目前已將安全帶固定部件強(qiáng)度試驗(yàn)列為強(qiáng)制要求項(xiàng)目。同時(shí),政府也相繼出臺(tái)了一系列有利政策,鼓勵(lì)自主品牌的車企加大研發(fā)投入,對(duì)汽車可靠耐久、安全、節(jié)能減排等汽車關(guān)鍵核心技術(shù)進(jìn)行攻關(guān),進(jìn)一步促進(jìn)了安全帶強(qiáng)度領(lǐng)域的發(fā)展。我國自主品牌的汽車企業(yè)對(duì)安全帶可靠性、固定點(diǎn)強(qiáng)度加大研究力度,從安全帶結(jié)構(gòu)、車身強(qiáng)度及材料等多個(gè)方面提高安全帶系統(tǒng)的可靠性。本文依托國內(nèi)某自主品牌車企的研發(fā)項(xiàng)目,在認(rèn)真學(xué)習(xí)對(duì)比國內(nèi)、外汽車安全帶安裝固定部件法規(guī)的基礎(chǔ)上,利用汽車設(shè)計(jì)建模軟件和有限元分析軟件對(duì)汽車碰撞過程中安全帶固定部件的受力情況進(jìn)行了仿真分析,并在輕量化、高強(qiáng)度的原則下對(duì)車身局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化,有效提高了安全帶固定部件的強(qiáng)度。主要工作包括:在Catia環(huán)境下建立與實(shí)車完全一致的幾何模型,包括白車身整體結(jié)構(gòu)、包含骨架的后排座椅以及安全帶系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上完善駕駛室后部的焊點(diǎn)及涂膠。截取需要分析的后排車身及后座椅、后安全帶數(shù)模,導(dǎo)入Hypermesh軟件中建立仿真模型,其中白車身、座椅、安全帶分別按標(biāo)準(zhǔn)劃分網(wǎng)格,并按照實(shí)際的零部件材料在模型中進(jìn)行定義。將有限元模型提交LS-DYNA求解器計(jì)算,利用顯式算法對(duì)后排安全帶固定點(diǎn)處的應(yīng)變、周圍焊點(diǎn)受力情況進(jìn)行分析,分析結(jié)果顯示有兩處固定點(diǎn)不滿足強(qiáng)度要求。本著輕量化的原則對(duì)安全帶固定點(diǎn)處的白車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,更換屈服強(qiáng)度更高的材料以及適當(dāng)提高加強(qiáng)板的厚度,重新提交計(jì)算后顯示,改進(jìn)后安全帶固定部件的強(qiáng)度滿足相關(guān)法規(guī)要求。按照法規(guī)要求的試驗(yàn)方法,組織一臺(tái)駕駛室及相關(guān)的安全帶、座椅等零部件到檢測(cè)中心進(jìn)行實(shí)車檢測(cè),將試驗(yàn)結(jié)果與CAE分析結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn),兩者的結(jié)論是一致的。本文通過CAE仿真分析為汽車設(shè)計(jì)人員提供了安全帶固定部件的設(shè)計(jì)參考,有效提高了設(shè)計(jì)成功率,一定程度上降低了汽車產(chǎn)品的開發(fā)周期和開發(fā)投入。
【關(guān)鍵詞】：商用車 安全帶固定部件 結(jié)構(gòu)分析 顯式算法 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(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8-10
• Abstract10-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 研究目的和意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3 論文的主要研究內(nèi)容17-19
• 第2章 安全帶結(jié)構(gòu)分析19-24
• 2.1 汽車安全帶工作過程19-20
• 2.2 安全帶基本結(jié)構(gòu)20-22
• 2.3 駕駛室固定點(diǎn)的基本結(jié)構(gòu)22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第3章 安全帶固定部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析24-35
• 3.1 有限元基本理論24-25
• 3.2 有限元模型的建立25-29
• 3.2.1 建立安全帶及車身的幾何模型25-27
• 3.2.2 建立有限元模型27-29
• 3.3 邊界條件確定29-30
• 3.4 有限元求解30-34
• 3.4.1 能量結(jié)果分析31-32
• 3.4.2 各固定部件應(yīng)變分析32-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第4章 安全帶固定部件結(jié)構(gòu)改進(jìn)35-39
• 4.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)35
• 4.2 安全帶固定部件改進(jìn)方案35-37
• 4.3 改進(jìn)方案設(shè)計(jì)分析37-38
• 4.4 本章小結(jié)38-39
• 第5章 試驗(yàn)測(cè)試分析39-43
• 5.1 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)分析39
• 5.2 試驗(yàn)裝置39-40
• 5.3 試驗(yàn)結(jié)果40-42
• 5.4 本章小結(jié)42-43
• 第6章 結(jié)論與展望43-44
• 6.1 研究結(jié)論43
• 6.2 工作展望43-44
• 參考文獻(xiàn)44-46
• 攻讀工程碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研工作46-47
• 致謝47

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