汽車風(fēng)擋玻璃是由兩層鈉鈣玻璃和一層聚合物夾層在真空高壓環(huán)境下粘結(jié)而成的一種簡單復(fù)合材料。在人車正面碰撞事故中,行人頭部可能沖擊風(fēng)擋玻璃并威脅行人安全。在風(fēng)擋玻璃生產(chǎn)過程中既要考慮如何減少行人頭部在沖擊過程中受到的損傷,又要利用聚合物夾層減少玻璃碎片飛濺造成的傷害。因此,研究風(fēng)擋玻璃沖擊性能和行人頭部受沖擊下的損傷規(guī)律具有重要意義。國內(nèi)外學(xué)者通常采用實(shí)驗(yàn)法、數(shù)值法和理論解析法研究風(fēng)擋玻璃的沖擊破壞過程。本文采用固有型內(nèi)聚力模型數(shù)值方法研究人頭沖擊風(fēng)擋玻璃的動態(tài)過程并討論了人頭在沖擊過程中的損傷規(guī)律。首先,采用雙線性內(nèi)聚力模型對斷裂問題進(jìn)行描述,通過編寫程序在有限元單元公共表面處嵌入零厚度內(nèi)聚力單元,并采用內(nèi)聚力單元本構(gòu)模型描述玻璃材料斷裂力學(xué)特性及玻璃-PVB層間粘結(jié)力學(xué)特性,從而建立了固有型內(nèi)聚力風(fēng)擋玻璃仿真模型。然后,根據(jù)EEVC標(biāo)準(zhǔn),仿真了假人人頭-風(fēng)擋玻璃沖擊過程,通過對比仿真、實(shí)驗(yàn)所得加速度曲線和裂紋形態(tài),驗(yàn)證了固有型內(nèi)聚力風(fēng)擋玻璃模型的正確性與有效性,并進(jìn)一步討論不同層間粘結(jié)強(qiáng)度、PVB材料、沖擊速度和沖擊角度下,沖擊力、加速度、HIC值、人頭動能和風(fēng)擋玻璃各層結(jié)構(gòu)內(nèi)能、損傷... 

【文章來源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

車輛各區(qū)域在人車事故中受到人體沖擊的概率

體各部分受到中度傷害(AIS 2-4)和重度傷行人保護(hù)的沖擊破壞機(jī)理，一些研究課題小組[12-16]通過采用落錘實(shí)驗(yàn)裝置層玻璃板的玻璃開裂機(jī)理。其研究結(jié)向裂紋和環(huán)向形裂紋，這兩種裂紋的行人頭模塊沖擊汽車玻璃的沖擊斷裂落錘沖擊下復(fù)合夾層玻璃梁的裂紋擴(kuò)層合玻璃梁的裂紋抑制和分叉現(xiàn)象[20璃板在受到爆炸載荷沖擊或碎片沖面，Yuan 等人最近提出了夾層玻璃]。者利用數(shù)值法對夾層玻璃的沖擊破壞

描述不同材料在損傷失效過程中的材料剛度退化規(guī)律。圖 2.1 內(nèi)聚力模型示意圖2.1.2 內(nèi)聚力單元本構(gòu)關(guān)系內(nèi)聚力模型的本構(gòu)關(guān)系是一種基于內(nèi)聚力單元表面間牽引力-分離量函數(shù)關(guān)系描述的本構(gòu)關(guān)系。內(nèi)聚力模型依據(jù)連續(xù)損傷模型(Continuum Damage Model)[48,49]將每個內(nèi)聚力單元表面的自由能密度 表示為每個內(nèi)聚力單元表面間分離量 與剛度退化系數(shù)(stiffness degradation coefficient) 之間的函數(shù) , ，其表達(dá)式為：, = 1 (2-1)其中， ∈ 0,1 并在每個時間步長中更新。 是每個內(nèi)聚力單元表面的自由能函數(shù)方程，本文采用雙線性函數(shù)方程（如圖 2.2 所示），可表示為：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]汽車玻璃的靜力學(xué)特性和沖擊破壞現(xiàn)象[J]. 臧孟炎,雷周,尾田十八.  機(jī)械工程學(xué)報. 2009(02)

碩士論文
[1]基于固有內(nèi)聚力模型的汽車風(fēng)擋玻璃沖擊破壞仿真研究[D]. 林德佳.華南理工大學(xué) 2018
[2]基于固有內(nèi)聚力模型的夾層玻璃沖擊破壞研究[D]. 向紀(jì)邦.湘潭大學(xué) 2017
[3]基于FEM/DEM的頭部撞擊擋風(fēng)玻璃的仿真方法研究[D]. 陳虎.華南理工大學(xué) 2011



本文編號：3092956