本文關(guān)鍵詞：汽車側(cè)面柱碰撞的仿真分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)

  更多相關(guān)文章： 側(cè)面柱碰撞 側(cè)面碰撞 耐撞性 有限元 優(yōu)化設(shè)計

【摘要】：隨著國內(nèi)汽車保有量的增加,道路交通安全事故給人們帶來的傷害和經(jīng)濟(jì)損失也越來越嚴(yán)重。中國道路和交通情況較為復(fù)雜,所以汽車在行駛過程中因側(cè)滑或跑偏而撞上路邊的樹木或者桿子的例子也屢見不鮮。因汽車側(cè)面結(jié)構(gòu)相對于正面結(jié)構(gòu)來說沒有很大的變形吸能緩沖區(qū),而且柱子類型的碰撞物體更容易使側(cè)面車體嚴(yán)重變形,所以在發(fā)生側(cè)面柱形式的碰撞時,乘員極易發(fā)生傷亡,因此對汽車側(cè)面柱碰撞的研究是極其有必要的。本文由此展開,根據(jù)E-NCAP相關(guān)試驗標(biāo)準(zhǔn),采用有限元分析方法,基于Hyperworks以及LS-DYNA等軟件,對某車型的側(cè)面柱碰撞進(jìn)行了研究分析。本文在驗證過整車有限元模型后,分別建立了MDB側(cè)面碰撞和側(cè)面柱碰撞仿真分析模型,對MDB側(cè)面碰撞和側(cè)面柱碰撞進(jìn)行了比較分析。比較發(fā)現(xiàn)側(cè)面柱碰撞會造成車體側(cè)面結(jié)構(gòu)的較大“V”型侵入,車門、門檻和B柱下部均變形嚴(yán)重,對乘員的安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅,尤其是頭部和胸部受到傷害的可能性更高。因此,本文針對側(cè)面柱碰撞,以車門對應(yīng)假人胸部處侵入量和車體側(cè)向加速度為評價指標(biāo),采用正交試驗和多因素權(quán)重優(yōu)化方法,對此車型側(cè)面結(jié)構(gòu)一些部件的結(jié)構(gòu)、材料及板厚提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。對此最優(yōu)方案進(jìn)行驗證后,發(fā)現(xiàn)此改進(jìn)舉措在一定程度上提高了車輛的側(cè)面耐撞性能,降低了乘員傷亡的可能性。同時,整車對MDB的耐撞性能也有一定的提高,所以可以將提升整車側(cè)面柱碰撞的耐撞性能作為首要考慮的位置。本文的研究過程對改進(jìn)車輛的側(cè)面碰撞安全性和降低乘員損傷風(fēng)險具有一定的參考意義。
【關(guān)鍵詞】：側(cè)面柱碰撞 側(cè)面碰撞 耐撞性 有限元 優(yōu)化設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U467.14;U463.83
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-7
• 1 緒論7-15
• 1.1 汽車側(cè)面?zhèn)让嬷鲎惭芯康谋尘凹耙饬x7-9
• 1.2 研究發(fā)展情況9-11
• 1.2.1 汽車碰撞研究方法9
• 1.2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 側(cè)面柱碰撞安全法規(guī)11-13
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容13-15
• 2 汽車碰撞仿真基本理論和優(yōu)化方法15-23
• 2.1 有限元法基本理論15-21
• 2.1.1 有限元控制方程15-16
• 2.1.2 空間有限元離散16-17
• 2.1.3 薄殼單元17-19
• 2.1.4 顯式時間積分與時間步長控制19-21
• 2.2 試驗設(shè)計和優(yōu)化設(shè)計方法21-22
• 2.2.1 試驗設(shè)計方法21
• 2.2.2 優(yōu)化方法21-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 3 整車仿真模型的建立及有效性驗證23-37
• 3.1 整車有限元模型的建立23-30
• 3.1.1 建立有限元模型的流程23-24
• 3.1.2 模型的幾何清理和網(wǎng)格劃分24-28
• 3.1.3 材料類型及選取28
• 3.1.4 部件的連接28-30
• 3.1.5 接觸的定義30
• 3.2 整車有限元模型的有效性驗證30-36
• 3.2.1 系統(tǒng)能量曲線31-32
• 3.2.2 車體變形對比32-35
• 3.2.3 測量點傳感器輸出曲線對比35-36
• 3.2.4 仿真與試驗對比結(jié)論36
• 3.3 本章小結(jié)36-37
• 4 整車側(cè)面碰撞的仿真分析37-49
• 4.1 MDB側(cè)面碰撞37-40
• 4.1.1 移動可變形壁障（MDB）37
• 4.1.2 整車側(cè)面碰撞仿真模型的建立37-38
• 4.1.3 測量點的選取38-40
• 4.2 側(cè)面柱碰撞40-41
• 4.3 兩種側(cè)面碰撞車體響應(yīng)的對比分析41-47
• 4.3.1 碰撞過程的能量曲線41-42
• 4.3.2 車體變形42-43
• 4.3.3 能量吸收量43-44
• 4.3.4 加速度44-45
• 4.3.5 侵入速度45-46
• 4.3.6 侵入量46-47
• 4.4 本章小結(jié)47-49
• 5 整車側(cè)面柱碰撞的改進(jìn)措施49-75
• 5.1 車身側(cè)面結(jié)構(gòu)的改進(jìn)措施49-58
• 5.1.1 改進(jìn)措施分析49-50
• 5.1.2 車門防撞梁結(jié)構(gòu)改進(jìn)的研究50-51
• 5.1.3 具體改進(jìn)措施51-53
• 5.1.4 改進(jìn)措施的仿真結(jié)果對比53-58
• 5.2 厚度材料的進(jìn)一步優(yōu)化分析58-62
• 5.2.1 正交試驗設(shè)計58-59
• 5.2.2 優(yōu)化方案選取59-62
• 5.3 優(yōu)化方案的驗證62-67
• 5.4 優(yōu)化方案對于MDB側(cè)面碰撞的影響67-72
• 5.5 本章小結(jié)72-75
• 6 全文總結(jié)及展望75-77
• 6.1 全文總結(jié)75
• 6.2 工作展望75-77
• 致謝77-79
• 參考文獻(xiàn)79-81

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本文編號：805858