本文關(guān)鍵詞：轎車正面小重疊率碰撞安全性仿真研究

  更多相關(guān)文章： IIHS 正面小重疊碰撞 有限元仿真 耐撞性改進(jìn) 低速碰撞

【摘要】：當(dāng)今,車禍時時刻刻威脅每一個人的財產(chǎn)和生命安全,如今很多車型的正面碰撞測試成績優(yōu)秀,但在實(shí)際交通事故中表現(xiàn)卻差強(qiáng)人意,乘員重傷或死亡不可避免。美國公路安全保險協(xié)會IIHS于2012年發(fā)布了25%重疊率的偏置碰撞測試,由此來希望引起車企對汽車小重疊率碰撞安全性的重視。本論文介紹了汽車碰撞仿真的基本理論,分析了顯示時間積分方法在汽車碰撞仿真中廣泛應(yīng)用的原因,并針對顯示時間積分中縮減積分單元和其帶來的沙漏現(xiàn)象進(jìn)行了闡述。此外還對顯示時間積分的臨界時間步長的算法及其控制進(jìn)行了介紹。本論文以美國國家碰撞分析中心(NCAC)所公布的2010款Yaris整車有限元模型為研究對象,基于IIHS提出的正面25%重疊率碰撞測試為基礎(chǔ),搭建整車正面碰撞有限元模型,應(yīng)用顯示非線性有限元方法進(jìn)行正面小重疊率碰撞仿真,求解出整車和關(guān)鍵部件變形、速度、加速度及能量變化情況。通過對仿真結(jié)果的分析可知,該工況下作為正面碰撞中最主要的吸能部件前縱梁與剛性壁障錯開,這導(dǎo)致了乘員艙侵入量過大。本論文針對25%重疊率正面碰撞數(shù)值模擬結(jié)果提出了耐撞性改進(jìn)方案:增加乘員艙周圍相關(guān)部件的強(qiáng)度和在前圍板上增加橫梁作為橫向傳力通道。通過對改進(jìn)前后模型仿真結(jié)果的門檻梁變形對比、門框擠壓變形對比和前圍板變形對比,可知該方案減少了乘員艙侵入量,證明了安全性改進(jìn)方案的可行性。最后針對小重疊率碰撞工況進(jìn)行了低速碰撞仿真,并根據(jù)仿真結(jié)果對車身前部、保險杠、吸能盒和前縱梁變形進(jìn)行了分析,且均滿足RCAR法規(guī)要求。
【關(guān)鍵詞】：IIHS 正面小重疊碰撞 有限元仿真 耐撞性改進(jìn) 低速碰撞
【學(xué)位授予單位】：遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U467.14
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 緒論9-20
• 1.1 課題研究的背景9-11
• 1.2 正面小重疊碰撞研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 汽車被動安全性研究方法14-17
• 1.3.1 試驗(yàn)法14-16
• 1.3.2 數(shù)學(xué)解析法16-17
• 1.4 課題的研究內(nèi)容和意義17-18
• 1.4.1 課題的研究內(nèi)容17-18
• 1.4.2 課題研究的意義18
• 1.5 IIHS正面小重疊率碰撞試驗(yàn)介紹18-20
• 2 碰撞仿真的基本理論與軟件介紹20-29
• 2.1 碰撞仿真的基本理論20-25
• 2.1.1 顯示時間積分法21-22
• 2.1.2 單元積分和沙漏現(xiàn)象22-23
• 2.1.3 時間步長控制23-25
• 2.1.4 質(zhì)量縮放25
• 2.2 相關(guān)軟件介紹25-28
• 2.2.1 求解器LS-DYNA簡介25-26
• 2.2.2 前后處理軟件HyperWorks簡介26-28
• 2.3 本章小結(jié)28-29
• 3 整車碰撞有限元模型的建立29-48
• 3.1 整車有限元模型29-36
• 3.1.1 整車連接模擬方式介紹29-33
• 3.1.2 所用材料模型介紹33-35
• 3.1.3 接觸設(shè)置35-36
• 3.2 整車模型有效性驗(yàn)證36-38
• 3.3 壁障有限元模型的建立38
• 3.4 正面 25%重疊率碰撞有限元模型的建立38-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 4 整車碰撞仿真結(jié)果分析48-60
• 4.1 碰撞仿真的有效性分析48-49
• 4.2 碰撞仿真能量分析49-51
• 4.3 整車變形分析51-54
• 4.4 門框擠壓變形分析54-55
• 4.5 門檻梁變形分析55-56
• 4.6 前圍板侵入量分析56
• 4.7 整車速度分析56-57
• 4.8 加速度分析57-59
• 4.8.1 整車加速度分析57-58
• 4.8.2 后排座椅處加速度分析58-59
• 4.9 本章小結(jié)59-60
• 5 安全性改進(jìn)與低速碰撞仿真60-75
• 5.1 安全性改進(jìn)方法60
• 5.2 具體改進(jìn)內(nèi)容60-63
• 5.2.1 相關(guān)部件加強(qiáng)60-62
• 5.2.2 增加橫向傳力通道62-63
• 5.3 耐撞性改進(jìn)后的安全性分析63-68
• 5.3.1 整車變形對比63
• 5.3.2 門框擠壓變形對比63-64
• 5.3.3 門檻梁變形對比64-65
• 5.3.4 前圍板變形對比65-66
• 5.3.5 速度曲線對比66
• 5.3.6 加速度曲線對比66-68
• 5.4 低速碰撞仿真68-73
• 5.4.1 碰撞仿真的有效性68-69
• 5.4.2 仿真結(jié)果分析69-73
• 5.5 本章小結(jié)73-75
• 6 總結(jié)與展望75-77
• 6.1 總結(jié)75
• 6.2 展望75-77
• 參考文獻(xiàn)77-79
• 攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況79-80
• 致謝80

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本文編號：1114329