某乘用車40%偏置碰撞仿真精度影響因素研究
發(fā)布時間:2021-08-05 12:32
據(jù)統(tǒng)計在汽車碰撞事故類型中正面碰撞發(fā)生的概率最高,其中正面碰撞重疊率為30%40%時乘員的傷亡率是最高的。因此C-NCAP設置40%偏置碰撞工況考察車體的結構耐撞性。由于試驗法研究40%偏置碰撞費用昂貴、得到信息有限、開發(fā)周期過長等缺陷,這讓有限元仿真法用以設計新車型的碰撞安全性能在各大汽車廠商之中得到廣泛的運用。目前40%偏置碰撞有限元仿真結果與40%偏置碰撞試驗結果校表過程中存在偏差,主要體現(xiàn)在有限元仿真的整車加速度曲線與實驗的加速度曲線仍有一定差距;以及40%偏置碰撞試驗中常見的連接失效問題在有限元仿真中不能很好地模擬等。有限元仿真精度會受到各種不同因素的影響,如何提高碰撞模型的仿真精度一直是碰撞仿真研究的一個熱點。因此本文從影響汽車碰撞有限元仿真精度的因素出發(fā),研究了關鍵仿真參數(shù)、材料力學特性、連接方式建模方法對有限元仿真結果精度的影響,最后利用正交試驗設計找出各影響因素的最佳組合,提高了40%偏置碰撞有限元仿真的精度。主要工作內容總結如下:(1)利用有限元前處理軟件搭建了某乘用車40%偏置碰撞有限元基礎模型,并與試驗碰撞時序和左側B柱加速度進行對比,利用...
【文章來源】:重慶理工大學重慶市
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
各種碰撞類型傷亡率分布圖
1緒論11緒論1.1課題研究背景交通事故中常見的汽車交通事故類型主要有:正面碰撞、側面碰撞、追尾碰撞、翻滾碰撞和與柱撞等。文獻[1]表明正撞(前撞)與側撞對交通事故乘員傷亡的影響最為嚴重,正碰的傷亡人數(shù)是最多的。各種碰撞類型傷亡率如圖1.1所示。圖1.1各種碰撞類型傷亡率分布圖由文獻[2]給出的發(fā)生事故車輛正面不同碰撞重疊率的乘員傷亡分布圖來看,碰撞重疊率為31%-40%的正面碰撞傷亡率最高。不同碰撞重疊率的乘員傷亡分布圖如圖1.2所示圖1.2正面碰撞不同碰撞重疊率乘員傷亡分布圖
,可以最直觀地評價車輛的耐撞性能是否達標。但試驗本身成本很高,需要購買大量的傳感器、數(shù)臺高速攝像機、牽引機、各種假人等實驗設備,傳感器和假人在試驗前都需要進行嚴格的標定,其準備工作十分費時。同時由于是破壞性測試,測試一次后車輛就報廢。因此試驗法往往歷時較長、費用較高。最后試驗得到的信息比較有限,不能監(jiān)測到碰撞過程中車輛的所有變化,如果僅通過試驗法的結果來對碰撞安全影響因子進行全面分析是幾乎不可能的,并且試驗無法利用同一輛車進行多次碰撞試驗,結果往往不夠穩(wěn)定。某乘用車偏置碰撞試驗如圖1.3所示。圖1.3某乘用車偏置碰撞試驗有限元仿真法隨著計算機的性能提高越來越在車輛碰撞安全的開發(fā)研究得到廣泛地應用。有限元仿真法的優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下四個方面:(1)縮短研制新車型的周期。由于有限元仿真法在車輛碰撞安全設計過程中就可以對車輛的結構耐撞性進行仿真,在設計之初就能發(fā)現(xiàn)并及時修改一些設計缺陷,使得新車型的開發(fā)周期大大縮短。(2)減少開發(fā)新車型的費用。有限元仿真法不需要實車碰撞試驗所必需的實驗設備、場地,不需要撞毀樣車,節(jié)省了制造樣車的費用和時間以及建造碰撞實驗
【參考文獻】:
期刊論文
[1]復合材料防撞梁低速碰撞的研究與多目標優(yōu)化[J]. 仲偉東,王東方,李靜. 南京工業(yè)大學學報(自然科學版). 2019(04)
[2]高強度螺栓塑性變形仿真分析與擰緊試驗研究[J]. 黃建鑫,馬曉燕,蔡文華,唐靈聰,羅屏,王瑞平. 內燃機與動力裝置. 2019(01)
[3]仿真分析中螺栓連接件的簡化方法研究[J]. 黃敬堯,彭軍. 機械研究與應用. 2019(01)
[4]汽車前保險杠結構設計及優(yōu)化[J]. 穆偉. 機械設計與制造工程. 2018(09)
[5]復合材料薄壁管準靜態(tài)壓潰精確建模及分析[J]. 張惠鑫,雷飛. 計算機仿真. 2018(07)
[6]基于側面碰撞工況下B柱抗彎性能優(yōu)化設計[J]. 常建娥,李鐵錚,莫易敏,王峰,謝業(yè)軍. 武漢理工大學學報(交通科學與工程版). 2018(02)
[7]基于LS DYNA的汽車塑料格柵落球沖擊仿真分析[J]. 陶志軍,石麗娜,賀軼龍. 機電工程技術. 2017(12)
[8]基于模態(tài)靈敏度分析的某乘用車白車身結構優(yōu)化設計[J]. 韓繼光,趙玉清,時玲,朱云,王偉超,徐則民. 機械設計. 2017(09)
[9]某車型吸能盒碰撞中非常規(guī)變形問題研究[J]. 岳國輝,劉保祥,劉珍海,陳現(xiàn)嶺. 汽車實用技術. 2017(02)
[10]整車安全開發(fā)中的試驗與計算機仿真[J]. 胡經國,胥峰,夏云. 農業(yè)裝備與車輛工程. 2016(04)
博士論文
[1]梯度薄壁結構設計方法及其在車身設計中的應用[D]. 徐峰祥.湖南大學 2015
[2]基于熱成形高強鋼板的車身結構輕量化分析與優(yōu)化[D]. 李紀雄.華南理工大學 2014
[3]車身碰撞安全的若干關鍵技術研究[D]. 胡侃.吉林大學 2013
[4]泡沫鋁填充結構汽車車架耐撞性及動態(tài)特性研究[D]. 楊昆.遼寧工程技術大學 2013
[5]汽車側碰安全性設計關鍵技術研究[D]. 趙敏.湖南大學 2012
[6]貨車與乘用車正面碰撞相容性的研究[D]. 荊友錄.南京航空航天大學 2009
[7]汽車接觸碰撞仿真中的關鍵技術研究[D]. 高暉.湖南大學 2008
[8]車用鋁合金焊接接頭及基本單元件的大變形力學行為研究[D]. 喬及森.蘭州理工大學 2007
[9]帶有沙漏控制的有限元沖擊動力問題并行計算[D]. 陳麗華.中國農業(yè)大學 2001
碩士論文
[1]沖擊載荷下螺栓松動影響因素研究[D]. 王開平.沈陽工業(yè)大學 2019
[2]某車輛高強度螺栓結構防護性能研究[D]. 張小輝.南京理工大學 2018
[3]海上風力發(fā)電用SeaStar張力腿基礎的靜力分析[D]. 周月.天津大學 2018
[4]某車型的正面碰撞模擬仿真分析[D]. 楊成國.沈陽工業(yè)大學 2017
[5]某中型新能源客車空氣懸架的匹配研究[D]. 么廣欽.吉林大學 2017
[6]全鋁車身電動汽車正面碰撞耐撞性分析及結構優(yōu)化[D]. 田雨蒙.東北林業(yè)大學 2017
[7]某SUV白車身結構分析與輕量化研究[D]. 鄒緣良.重慶理工大學 2017
[8]基于碰撞安全的微車車身輕量化研究[D]. 王金濤.武漢理工大學 2015
[9]某SUV小偏置正面碰撞安全性能研究[D]. 劉學莉.燕山大學 2015
[10]轎車正面碰撞安全仿真及其車身結構耐撞性研究[D]. 李旺.重慶交通大學 2015
本文編號:3323757
【文章來源】:重慶理工大學重慶市
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
各種碰撞類型傷亡率分布圖
1緒論11緒論1.1課題研究背景交通事故中常見的汽車交通事故類型主要有:正面碰撞、側面碰撞、追尾碰撞、翻滾碰撞和與柱撞等。文獻[1]表明正撞(前撞)與側撞對交通事故乘員傷亡的影響最為嚴重,正碰的傷亡人數(shù)是最多的。各種碰撞類型傷亡率如圖1.1所示。圖1.1各種碰撞類型傷亡率分布圖由文獻[2]給出的發(fā)生事故車輛正面不同碰撞重疊率的乘員傷亡分布圖來看,碰撞重疊率為31%-40%的正面碰撞傷亡率最高。不同碰撞重疊率的乘員傷亡分布圖如圖1.2所示圖1.2正面碰撞不同碰撞重疊率乘員傷亡分布圖
,可以最直觀地評價車輛的耐撞性能是否達標。但試驗本身成本很高,需要購買大量的傳感器、數(shù)臺高速攝像機、牽引機、各種假人等實驗設備,傳感器和假人在試驗前都需要進行嚴格的標定,其準備工作十分費時。同時由于是破壞性測試,測試一次后車輛就報廢。因此試驗法往往歷時較長、費用較高。最后試驗得到的信息比較有限,不能監(jiān)測到碰撞過程中車輛的所有變化,如果僅通過試驗法的結果來對碰撞安全影響因子進行全面分析是幾乎不可能的,并且試驗無法利用同一輛車進行多次碰撞試驗,結果往往不夠穩(wěn)定。某乘用車偏置碰撞試驗如圖1.3所示。圖1.3某乘用車偏置碰撞試驗有限元仿真法隨著計算機的性能提高越來越在車輛碰撞安全的開發(fā)研究得到廣泛地應用。有限元仿真法的優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下四個方面:(1)縮短研制新車型的周期。由于有限元仿真法在車輛碰撞安全設計過程中就可以對車輛的結構耐撞性進行仿真,在設計之初就能發(fā)現(xiàn)并及時修改一些設計缺陷,使得新車型的開發(fā)周期大大縮短。(2)減少開發(fā)新車型的費用。有限元仿真法不需要實車碰撞試驗所必需的實驗設備、場地,不需要撞毀樣車,節(jié)省了制造樣車的費用和時間以及建造碰撞實驗
【參考文獻】:
期刊論文
[1]復合材料防撞梁低速碰撞的研究與多目標優(yōu)化[J]. 仲偉東,王東方,李靜. 南京工業(yè)大學學報(自然科學版). 2019(04)
[2]高強度螺栓塑性變形仿真分析與擰緊試驗研究[J]. 黃建鑫,馬曉燕,蔡文華,唐靈聰,羅屏,王瑞平. 內燃機與動力裝置. 2019(01)
[3]仿真分析中螺栓連接件的簡化方法研究[J]. 黃敬堯,彭軍. 機械研究與應用. 2019(01)
[4]汽車前保險杠結構設計及優(yōu)化[J]. 穆偉. 機械設計與制造工程. 2018(09)
[5]復合材料薄壁管準靜態(tài)壓潰精確建模及分析[J]. 張惠鑫,雷飛. 計算機仿真. 2018(07)
[6]基于側面碰撞工況下B柱抗彎性能優(yōu)化設計[J]. 常建娥,李鐵錚,莫易敏,王峰,謝業(yè)軍. 武漢理工大學學報(交通科學與工程版). 2018(02)
[7]基于LS DYNA的汽車塑料格柵落球沖擊仿真分析[J]. 陶志軍,石麗娜,賀軼龍. 機電工程技術. 2017(12)
[8]基于模態(tài)靈敏度分析的某乘用車白車身結構優(yōu)化設計[J]. 韓繼光,趙玉清,時玲,朱云,王偉超,徐則民. 機械設計. 2017(09)
[9]某車型吸能盒碰撞中非常規(guī)變形問題研究[J]. 岳國輝,劉保祥,劉珍海,陳現(xiàn)嶺. 汽車實用技術. 2017(02)
[10]整車安全開發(fā)中的試驗與計算機仿真[J]. 胡經國,胥峰,夏云. 農業(yè)裝備與車輛工程. 2016(04)
博士論文
[1]梯度薄壁結構設計方法及其在車身設計中的應用[D]. 徐峰祥.湖南大學 2015
[2]基于熱成形高強鋼板的車身結構輕量化分析與優(yōu)化[D]. 李紀雄.華南理工大學 2014
[3]車身碰撞安全的若干關鍵技術研究[D]. 胡侃.吉林大學 2013
[4]泡沫鋁填充結構汽車車架耐撞性及動態(tài)特性研究[D]. 楊昆.遼寧工程技術大學 2013
[5]汽車側碰安全性設計關鍵技術研究[D]. 趙敏.湖南大學 2012
[6]貨車與乘用車正面碰撞相容性的研究[D]. 荊友錄.南京航空航天大學 2009
[7]汽車接觸碰撞仿真中的關鍵技術研究[D]. 高暉.湖南大學 2008
[8]車用鋁合金焊接接頭及基本單元件的大變形力學行為研究[D]. 喬及森.蘭州理工大學 2007
[9]帶有沙漏控制的有限元沖擊動力問題并行計算[D]. 陳麗華.中國農業(yè)大學 2001
碩士論文
[1]沖擊載荷下螺栓松動影響因素研究[D]. 王開平.沈陽工業(yè)大學 2019
[2]某車輛高強度螺栓結構防護性能研究[D]. 張小輝.南京理工大學 2018
[3]海上風力發(fā)電用SeaStar張力腿基礎的靜力分析[D]. 周月.天津大學 2018
[4]某車型的正面碰撞模擬仿真分析[D]. 楊成國.沈陽工業(yè)大學 2017
[5]某中型新能源客車空氣懸架的匹配研究[D]. 么廣欽.吉林大學 2017
[6]全鋁車身電動汽車正面碰撞耐撞性分析及結構優(yōu)化[D]. 田雨蒙.東北林業(yè)大學 2017
[7]某SUV白車身結構分析與輕量化研究[D]. 鄒緣良.重慶理工大學 2017
[8]基于碰撞安全的微車車身輕量化研究[D]. 王金濤.武漢理工大學 2015
[9]某SUV小偏置正面碰撞安全性能研究[D]. 劉學莉.燕山大學 2015
[10]轎車正面碰撞安全仿真及其車身結構耐撞性研究[D]. 李旺.重慶交通大學 2015
本文編號:3323757
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