弹起式发动机罩的行人保护性能研究

行人保护是汽车主被动安全的重要内容。根据国标的行人保护试验规程和要求,建立了行人保护头型冲击器及弹起式发动机罩系统的有限元模型。对发动机罩面积进行划分,选取HIC值较大的位置作为碰撞点,通过仿真头部冲击器与发动机罩的碰撞过程,分析不同碰撞点的头部加速度时间历程,研究了弹起式发动机罩的行人保护性能。并搭建了用于发动机罩行人保护性能测试的跌落试验平台,实验验证了弹起式发动机罩的行人保护性能,证明了有限元模型的有效性。     

行人头部碰撞仿真及优化

人一车碰撞事故中行人的头部同汽车的碰撞往往是造成致命性伤害的关键因素,利用DYNA软件能较好地实现对碰撞过程的仿真,仿真精度能够满足要求并且再现性好。文中介绍了某款车型对头部碰撞的仿真,并对头部的伤害值进行评估,着重分析了造成致命伤害的主要原因,为新车的行人碰撞保护的研究和设计开发作参考。     

基于RADIOSS的复合材料发动机罩行人保护研究

为研究复合材料发动机罩对行人头部的保护性能,以某车型发动机罩为例,建立了行人头部撞击复合材料发动机罩的有限元模型.利用RADIOSS求解器开展头碰分析,并将各头碰撞击点的加速度-时间曲线和HIC值与铝质机罩结构进行对比.对比结果表明:使用复合材料的发动机罩理论上能够满足行人保护需求,同时整体质量相比铝质发动机罩会更轻,...     

基于瞬态响应的发动机罩铰链断裂分析及改进

在评价物体的强度性能时,当物体受到交变载荷作用,那么通过传统的静强度分析来评价其结构反映不了真实情况,满足不了要求.针对交变载荷,文中提出一种方法:先提取交变载荷,再利用瞬态响应分析来评价其结构强度.针对某车型机罩铰链的断裂问题,先运用ADAMS软件求解出铰链受力时间历程,再通过NASTRAN软件的瞬态响应分析模块,进行有限元的强度瞬态分析及优化设计.分析结果和路试情况表明,针对交变载荷的瞬态响应分析方法是符合工程实际情况的,具有较好的工程实用价值.     

基于行人保护的波纹式铝制发动机罩盖的结构设计

针对钢制发动机罩盖不能满足行人碰撞保护法规要求的问题,对钢制发动机罩盖进行了材料替换和结构设计.在ANSYS中建立了头块和发动机罩盖的有限元模型,通过有限元仿真分析结果与试验结果的对比,证明了有限元建模的可靠性.对新设计的波纹式铝制发动机罩盖和原来的梁式钢制发动机罩盖进行了有限元仿真分析与对比.研究结果表明,新设计的波纹式铝制发动机罩盖可以有效地减小人-车碰撞过程中行人头部伤害值,满足行人碰撞头部保护标准.     

基于加速度波形优化的行人头部保护设计

人车碰撞过程中头部保护是国内外研究的一个重点,在HIC值相同的情况下头部加速度曲线可能千差万别,从而导致碰撞深度也有差异,因此,通过合理的车身结构设计来控制加速度曲线,可以保证在相同的碰撞深度下使头部伤害程度降低到最小。首先分析了几种常见的加速度近似波形的不同特性,并找出最优化的加速度曲线,然后借助有限元软件的仿真分析,通过对头部碰撞区域内的结构进行改进,实现对头部加速度的优化,从而降低头部的伤害程度。     

基于整车碰撞安全性数值仿真的发动机罩结构改进设计

建立某型国产小客车的有限元模型,完整的乘员约束系统模型并特别细化了影响碰撞安全性的铰链结构,成功模拟整车的正面碰撞。仿真结果显示,发动机罩盖铰链发生断裂,这与试验结果一致。铰链的断裂使整车的安全性能大大降低。通过对铰链材料的改进(选用高强度钢)以及对发动机罩盖内外板结构的改进(降低外板棱边高度并在内板合理打孔)。进一步的数值仿真显示铰链不再发生断裂,罩盖变形模式合理。对改进前后乘员伤害指标的考察也进一步说明整车安全性能的提高。     

基于行人下腿部与汽车保险杠的碰撞研究及优化设计

交通事故中当汽车与行人发生碰撞时,下腿部易受到骨折甚至更严重的伤害.所以行人保护受到越来越多的关注.各大汽车厂商和研究机构也在自身的产品开发中考虑对行人保护的改善.介绍了行人保护法规内容要求和实验要求,并采用仿真方法,建立了行人下腿部撞击器与保险杠碰撞的有限元模型,分析了腿部与保险杠的撞击响应,得到了行人腿部与保险杠相撞时的加速度、弯曲角度、剪切位移等参数,并通过调整保险杠的造型以及保险杠发泡和蒙皮刚度改善车辆前部对下腿部的影响,从而改进对行人腿部碰撞的伤害.     

基于侧面碰撞头部保护气囊的研究与发展概述

<正>1引言随着我国加入WTO,汽车工业迅猛发展,绝大多数的主流车已在车内前方(正副驾驶位)配备安全气囊,有效地保护了车内乘员的正面碰撞安全,但NHTSA(美国国家公路交通安全管理局)统计数据显示:每年美国大约     

汽车行人保护小腿碰撞的概念分析与优化

行人保护概念分析与优化是新车行人保护设计非常关键的一个环节。为了评估车身前端外造型和变形空间对行人小腿碰撞的影响,在新车开发的造型和总布置阶段,根据车身前端外表面和截面信息建立MADYMO小腿多刚体模型,然后利用HyperStudy对车身前端的刚度曲线进行优化,以行人保护全球技术法规为约束条件,最小化发动机罩前沿、保险杠区域和扰流板支撑结构的可变形空间。优化结果表明,保险杠区域需要有足够的变形空间,而且扰流板支撑结构也需要足够的强度。基于优化后的刚度曲线,车身前端结构设计更加符合行人保护的要求。     

Crumple zone design for pedestrian protection using impact analysis

This paper describes the design process for an automobile crumple zone for pedestrian protection. The impact load and bending moments predicted by impact analysis were used to design a plastic structure that may help reduce pedestrian injuries to the thigh area. The fracture effect was incorporated into the model by calculating the damage to the plastic material during impact, and the analysis was conducted under the European New Car Assessment Program (Euro NCAP) test conditions, using the upper legform developed by ESI Corporation. In addition, the values predicted by the analysis were validated by comparison with results of actual impact tests.     

基于行人保护的某微型客车前部结构设计

针对微型客车要满足行人下肢保护的问题,以某款微型客车为研究对象,采用CAE仿真技术建立了行人下肢-车辆碰撞有限元模型,通过LS-DYNA对模型进行了求解,根据结果对碰撞过程及行人腿部伤害进行了分析。同时,针对分析结果和原微型客车的前保险杠系统结构,提出了两种结构优化方案,分别在原车上增加了吸能泡沫加小腿支撑结构和薄壁吸能板加小腿支撑结构。将改进后的结构重新建立了有限元模型代入计算。数据结果表明,两种方案明显提高了该微型客车的行人保护性能,而且薄壁吸能板加小腿支撑结构可以起到更好的保护作用,为微型客车保护行人的前保险杠结构设计提供了参考。     

Lightweight design of hinge beam based on Kriging agent model

This paper presents an optimization method based on the Kriging and multi-objective genetic algorithm. First, taking the hinged beam structure of the cubic diamond press as the design object, the optimization design mathematical model was established with the mass as the objective function, the stress and displacement peak as the constraint conditions. Second, in combination with SolidWorks and ANSYS Workbench, parametric modeling analysis was conducted to obtain a large number of sample points sparing less time, and the agent model constructed by Kriging was trained and verified. Finally, taking advantage of global search of the multi-objective genetic algorithm, a lightweight design was realized and the mass of the hinge beam structure was effectively reduced, which would be a guiding significance for the lightweight design of other mechanical parts.

     

A study on the development of equivalent beam analysis model on pedestrian protection bumper impact

This paper presents a dynamically equivalent beam analysis model on pedestrian protection bumper impact instead of a non-linear finite element impact analysis method. Equivalent beam analysis model was developed by substituting the femur and tibia for dynamically equivalent Euler beam. Dynamically equivalent forces of bumper beam, upper stiffener and lower stiffener are found by a finite element analysis results and applied to the Euler beam model of lower legform impactor. This equivalent beam analysis model was used to obtain a bending angle of lower legform impactor by using finite element beam theory. Peak acceleration of the tibia was obtained by developing an approximate acceleration equation. A linear interpolation of non-linear finite element analysis results considering the dimension variation of bumper beam factors affecting the acceleration was used to get an approximate acceleration equation. The accuracy of this simple analysis model was tested by comparing its results with those of the non-linear finite element analysis. Tested bumper beam types were press type beam and roll forming beam used widely in the current car bumpers. The differences of maximum acceleration of the tibia between the two models did not exceed 10% and the bending angle did not exceed 20%. This accuracy is enough to be used in the early stage of bumper beam design to check the bumper pedestrian performance quickly. Use of equivalent beam analysis model is expected to reduce the analysis time with respect to the non-linear finite element analysis significantly.     

基于纹理特征的道路行人识别研究

道路行人识别已经成为智能车辆与车辆辅助驾驶系统的关键技术。研究一种基于纹理特征的行人特征提取和识别方法。纹理特征作为图像的重要特征在图像分析与识别有着广泛的应用。做出道路行人与非行人样本的纹理频谱,得出它们存在差异性的结论。首先用统计方法来计算样本图像的纹理特征,然后将支持向量机方法应用于道路行人的识别试验。试验结果表明,选择纹理特征作为道路行人特征具有很好的道路行人识别效果。     

基于逆向工程的汽车加油口铰链冲压模具设计

针对铰链,运用三维扫描测量设备进行测量,获得产品表面数据。采用逆向工程方法对所测得的数据运用曲率分析的方法进行分割,然后对点云进行曲面重建,得到CAD模型。在此基础上,优化了冲压方向,制定了成双冲压的工艺方案。采用CAE软件对该模型进行了模拟仿真,结果表明修改后的形状成形性良好。以模拟结果为依据,设计出模具,生产出了合格产品。     

环形气囊抛光技术的研究

气囊式抛光是一种极具发展潜力的抛光方法,在精密光学元件的加工领域具有广阔的应用前景.针对现有气囊式抛光磨头加工方法的不足,提出了一种环形气囊抛光技术,设计了气囊式环形抛光磨头的机械结构.基于环形气囊抛光实验平台,利用气囊式环形抛光磨头进行了工艺试验.实验结果表明,此种抛光技术能够实现光学零件高精度表面质量的加工.     

基于柔度比优化设计杠杆式柔性铰链放大机构

分析与研究了柔性铰链的柔度特性,用于柔性放大机构的优化设计。提出了一个通用的柔度比参数λ,探讨了具有不同柔度比λ的柔性铰链主要输出位移形式的灵敏度,分析了它对常用柔性铰链的柔度特性的影响规律。然后,以柔性铰链的柔度比λ为基本参数,在考虑柔性铰链转动中心偏移量的基础上,推导了二级杠杆式柔性铰链放大机构放大率的理论计算方法,并依据柔性铰链的柔度比特性提出了柔性放大机构的优化设计方法。开展了有限元仿真和实验研究。结果显示,优化后的柔性放大机构的放大率比优化前的放大率分别提高了0.234和0.23。实验表明,依据柔性铰链的柔度比λ对柔性放大机构进行优化设计能够有效地提高柔性放大机构的位移放大率与工作行程,进而提高放大机构的末端运动及定位精度。     

新型旋转冲击动力头机械设计

为提高破碎动力头工作效率,在研究冲击破碎机理的基础上,通过岩石冲击破碎动力学试验分析,应用能量传递守恒原理,开发设计了一种新型的具有旋转冲击功能特征的液、气压混合冲击破碎机械,其创新之处是该机械打破传统的单作用直线冲击破碎观念,通过增加液压旋转冲击机构,实现钎杆冲击时既产生轴向冲击力又产生径向离心力的合成冲击效果,达到了更加高效的破碎目的,该设计获得国家发明专利。