汽車有限元模型簡(jiǎn)化對(duì)碰撞模擬分析的影響研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-09 06:37
從近幾年來(lái)有限元仿真技術(shù)在汽車碰撞安全性能的研究中使用得越來(lái)越廣泛。但是目前汽車有限元模型龐大的網(wǎng)格數(shù)量使得仿真計(jì)算時(shí)間變得很長(zhǎng),尤其是加入人體有限元模型使得仿真計(jì)算時(shí)間進(jìn)一步加劇。所以如何在保證仿真結(jié)果準(zhǔn)確性前提下,對(duì)汽車有限元模型進(jìn)行簡(jiǎn)化處理,研究簡(jiǎn)化到不同程度的模型對(duì)碰撞模擬分析的影響,得到最優(yōu)汽車有限元簡(jiǎn)化模型,為碰撞模擬仿真中加入人體有限元模型,進(jìn)一步減少碰撞仿真計(jì)算時(shí)間,提供理論依據(jù),對(duì)汽車碰撞安全性的研究是非常必要的。本文對(duì)目前國(guó)內(nèi)外正在研究的幾種簡(jiǎn)化模型方法做了全面敘述,闡述了各個(gè)簡(jiǎn)化模型方法的優(yōu)劣之處,選用其中一種簡(jiǎn)化方法對(duì)整車模型進(jìn)行簡(jiǎn)化進(jìn)行后續(xù)分析研究。本文采用的整車模型為美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局(NHTSA)建立的某款轎車模型,建立100%正面碰撞模型和40%偏置碰撞模型完成仿真計(jì)算,并與實(shí)車試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證模型的有效性,將其作為簡(jiǎn)化模型的基礎(chǔ)模型。本文通過(guò)子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模型的方法對(duì)100%正面碰撞、40%偏置碰撞和側(cè)面碰撞三種工況進(jìn)行簡(jiǎn)化處理,分別得到了關(guān)于100%正面碰撞中的四種簡(jiǎn)化模型、40%偏置碰撞中的三種簡(jiǎn)化模型以及側(cè)面碰撞中的兩種簡(jiǎn)化模型。1...
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 前言
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 汽車碰撞國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 汽車碰撞研究方法
1.3.1 經(jīng)驗(yàn)法
1.3.2 試驗(yàn)法
1.3.3 計(jì)算機(jī)仿真法
1.4 模型簡(jiǎn)化方法
1.5 本文研究?jī)?nèi)容和方法
2 碰撞模型的建立與驗(yàn)證
2.1 引言
2.2 100%正面碰撞模型建立與驗(yàn)證
2.2.1 整車模型檢查
2.2.2 整車正碰模型的建立
2.2.3 碰撞參數(shù)設(shè)置
2.2.4 整車100%正面碰撞模型的驗(yàn)證
2.3 40%正面碰撞模型建立與驗(yàn)證
2.3.1 模型建立
2.3.2 40%偏置碰撞的驗(yàn)證
2.4 本章小結(jié)
3 100%正面碰撞簡(jiǎn)化模型對(duì)仿真結(jié)果的影響
3.1 引言
3.2 簡(jiǎn)化模型建立
3.2.1 簡(jiǎn)化模型建立方法
3.2.2 簡(jiǎn)化模型建立
3.3 簡(jiǎn)化模型的驗(yàn)證
3.3.1 前言
3.3.2 輸出能量對(duì)比
3.3.3 車模型變形分析
3.3.4 前圍板變形對(duì)比
3.3.5 測(cè)量方式對(duì)比
3.3.6 車門(mén)變形對(duì)比
3.3.7 速度和加速度對(duì)比分析
3.4 仿真時(shí)間對(duì)比
3.5 小結(jié)
4 40%偏置碰撞簡(jiǎn)化模型對(duì)仿真結(jié)果的影響
4.1 簡(jiǎn)化模型建立
4.2 簡(jiǎn)化模型驗(yàn)證
4.2.1 輸出能量對(duì)比
4.2.2 車模型變形對(duì)比
4.2.3 前圍板位移對(duì)比
4.2.4 車門(mén)距離對(duì)比
4.2.5 左側(cè)A柱折彎對(duì)比
4.2.6 B柱底部速度和加速度對(duì)比
4.2.7 發(fā)動(dòng)機(jī)底部頂部速度與加速度對(duì)比
4.3 結(jié)果分析
4.4 仿真時(shí)間對(duì)比
4.5 本章小結(jié)
5 側(cè)面碰撞簡(jiǎn)化模型對(duì)仿真結(jié)果的影響及應(yīng)用
5.1 引言
5.2 側(cè)面碰撞簡(jiǎn)化模型建立
5.3 簡(jiǎn)化模型驗(yàn)證
5.3.1 能量對(duì)比
5.3.2 側(cè)圍變形對(duì)比
5.3.3 B柱距離變化對(duì)比
5.3.4 B柱速度和加速度對(duì)比
5.3.5 移動(dòng)壁障對(duì)比
5.4 仿真時(shí)間對(duì)比
5.5 側(cè)面碰撞車體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)
5.5.1 本文改進(jìn)方面
5.5.2 改進(jìn)前后對(duì)比
5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 展望
7 參考文獻(xiàn)
8 致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]2018版C-NCAP側(cè)面碰撞分析[J]. 王月,肖海濤,張海洋,周大永,劉衛(wèi)國(guó). 汽車工程師. 2017(01)
[2]基于Pc-Crash的車輛側(cè)滑事故再現(xiàn)方法[J]. 鄒鐵方,張勇剛,陳元新. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
[3]概念設(shè)計(jì)階段的車身結(jié)構(gòu)分析[J]. 遲瑞豐,胡平,侯文彬. 汽車工程. 2010(03)
[4]汽車被動(dòng)安全研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 喬維高. 汽車科技. 2008(04)
[5]基于逐步回歸模型的汽車碰撞安全性多目標(biāo)優(yōu)化[J]. 張維剛,廖興濤,鐘志華. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2007(08)
[6]有限元程序網(wǎng)格沙漏變形的分析與控制[J]. 程俊霞. 計(jì)算物理. 2007(04)
[7]汽車安全與人體損傷生物力學(xué)的有限元模擬研究[J]. 阮世捷,胡習(xí)之,曲杰. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(06)
[8]多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化中常用代理模型的研究[J]. 穆雪峰,姚衛(wèi)星,余雄慶,劉克龍,薛飛. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2005(05)
[9]汽車碰撞行人交通傷害特點(diǎn)分析[J]. 李莉,楊濟(jì)匡,李偉強(qiáng),方海峰,趙智. 汽車工程. 2005(01)
[10]微型客車車身結(jié)構(gòu)正面碰撞特性的數(shù)值模擬[J]. 郝春鵬,范子杰,桂良進(jìn),陳宗渝. 汽車工程. 2004(05)
博士論文
[1]轎車側(cè)碰撞安全性及乘員損傷防護(hù)技術(shù)研究[D]. 張斌.湖南大學(xué) 2010
[2]轎車側(cè)面碰撞安全性能計(jì)算機(jī)仿真及試驗(yàn)研究[D]. 葛樹(shù)文.吉林大學(xué) 2007
[3]汽車碰撞安全性設(shè)計(jì)與改進(jìn)技術(shù)[D]. 張維剛.湖南大學(xué) 2002
[4]汽車正面碰撞設(shè)計(jì)分析技術(shù)及應(yīng)用研究[D]. 胡玉梅.重慶大學(xué) 2002
[5]汽車前碰撞安全性的試驗(yàn)與仿真技術(shù)研究[D]. 曹立波.湖南大學(xué) 2002
碩士論文
[1]基于簡(jiǎn)化模型的車身側(cè)面耐撞性分析與優(yōu)化[D]. 漆維.湖南大學(xué) 2013
本文編號(hào):3715033
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 前言
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 汽車碰撞國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 汽車碰撞研究方法
1.3.1 經(jīng)驗(yàn)法
1.3.2 試驗(yàn)法
1.3.3 計(jì)算機(jī)仿真法
1.4 模型簡(jiǎn)化方法
1.5 本文研究?jī)?nèi)容和方法
2 碰撞模型的建立與驗(yàn)證
2.1 引言
2.2 100%正面碰撞模型建立與驗(yàn)證
2.2.1 整車模型檢查
2.2.2 整車正碰模型的建立
2.2.3 碰撞參數(shù)設(shè)置
2.2.4 整車100%正面碰撞模型的驗(yàn)證
2.3 40%正面碰撞模型建立與驗(yàn)證
2.3.1 模型建立
2.3.2 40%偏置碰撞的驗(yàn)證
2.4 本章小結(jié)
3 100%正面碰撞簡(jiǎn)化模型對(duì)仿真結(jié)果的影響
3.1 引言
3.2 簡(jiǎn)化模型建立
3.2.1 簡(jiǎn)化模型建立方法
3.2.2 簡(jiǎn)化模型建立
3.3 簡(jiǎn)化模型的驗(yàn)證
3.3.1 前言
3.3.2 輸出能量對(duì)比
3.3.3 車模型變形分析
3.3.4 前圍板變形對(duì)比
3.3.5 測(cè)量方式對(duì)比
3.3.6 車門(mén)變形對(duì)比
3.3.7 速度和加速度對(duì)比分析
3.4 仿真時(shí)間對(duì)比
3.5 小結(jié)
4 40%偏置碰撞簡(jiǎn)化模型對(duì)仿真結(jié)果的影響
4.1 簡(jiǎn)化模型建立
4.2 簡(jiǎn)化模型驗(yàn)證
4.2.1 輸出能量對(duì)比
4.2.2 車模型變形對(duì)比
4.2.3 前圍板位移對(duì)比
4.2.4 車門(mén)距離對(duì)比
4.2.5 左側(cè)A柱折彎對(duì)比
4.2.6 B柱底部速度和加速度對(duì)比
4.2.7 發(fā)動(dòng)機(jī)底部頂部速度與加速度對(duì)比
4.3 結(jié)果分析
4.4 仿真時(shí)間對(duì)比
4.5 本章小結(jié)
5 側(cè)面碰撞簡(jiǎn)化模型對(duì)仿真結(jié)果的影響及應(yīng)用
5.1 引言
5.2 側(cè)面碰撞簡(jiǎn)化模型建立
5.3 簡(jiǎn)化模型驗(yàn)證
5.3.1 能量對(duì)比
5.3.2 側(cè)圍變形對(duì)比
5.3.3 B柱距離變化對(duì)比
5.3.4 B柱速度和加速度對(duì)比
5.3.5 移動(dòng)壁障對(duì)比
5.4 仿真時(shí)間對(duì)比
5.5 側(cè)面碰撞車體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)
5.5.1 本文改進(jìn)方面
5.5.2 改進(jìn)前后對(duì)比
5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 展望
7 參考文獻(xiàn)
8 致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]2018版C-NCAP側(cè)面碰撞分析[J]. 王月,肖海濤,張海洋,周大永,劉衛(wèi)國(guó). 汽車工程師. 2017(01)
[2]基于Pc-Crash的車輛側(cè)滑事故再現(xiàn)方法[J]. 鄒鐵方,張勇剛,陳元新. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
[3]概念設(shè)計(jì)階段的車身結(jié)構(gòu)分析[J]. 遲瑞豐,胡平,侯文彬. 汽車工程. 2010(03)
[4]汽車被動(dòng)安全研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 喬維高. 汽車科技. 2008(04)
[5]基于逐步回歸模型的汽車碰撞安全性多目標(biāo)優(yōu)化[J]. 張維剛,廖興濤,鐘志華. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2007(08)
[6]有限元程序網(wǎng)格沙漏變形的分析與控制[J]. 程俊霞. 計(jì)算物理. 2007(04)
[7]汽車安全與人體損傷生物力學(xué)的有限元模擬研究[J]. 阮世捷,胡習(xí)之,曲杰. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(06)
[8]多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化中常用代理模型的研究[J]. 穆雪峰,姚衛(wèi)星,余雄慶,劉克龍,薛飛. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2005(05)
[9]汽車碰撞行人交通傷害特點(diǎn)分析[J]. 李莉,楊濟(jì)匡,李偉強(qiáng),方海峰,趙智. 汽車工程. 2005(01)
[10]微型客車車身結(jié)構(gòu)正面碰撞特性的數(shù)值模擬[J]. 郝春鵬,范子杰,桂良進(jìn),陳宗渝. 汽車工程. 2004(05)
博士論文
[1]轎車側(cè)碰撞安全性及乘員損傷防護(hù)技術(shù)研究[D]. 張斌.湖南大學(xué) 2010
[2]轎車側(cè)面碰撞安全性能計(jì)算機(jī)仿真及試驗(yàn)研究[D]. 葛樹(shù)文.吉林大學(xué) 2007
[3]汽車碰撞安全性設(shè)計(jì)與改進(jìn)技術(shù)[D]. 張維剛.湖南大學(xué) 2002
[4]汽車正面碰撞設(shè)計(jì)分析技術(shù)及應(yīng)用研究[D]. 胡玉梅.重慶大學(xué) 2002
[5]汽車前碰撞安全性的試驗(yàn)與仿真技術(shù)研究[D]. 曹立波.湖南大學(xué) 2002
碩士論文
[1]基于簡(jiǎn)化模型的車身側(cè)面耐撞性分析與優(yōu)化[D]. 漆維.湖南大學(xué) 2013
本文編號(hào):3715033
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