磁流变液的汽车碰撞缓冲吸能装置设计

为了解决目前汽车保险杠刚度不可控、对不同碰撞环境适应性差的问题,针对磁流变液流变特性可控且吸能量大的特点,设计出阻尼力可控的保险杠缓冲吸能装置。以最大阻尼力和动态范围为优化目标,采用Matlab遗传算法对结构参数进行优化。分别建立装有传统吸能式保险杠和装有磁流变液缓冲吸能装置的整车碰撞模型,进行碰撞仿真实验。仿真结果表明:装有磁流变液缓冲吸能装置的汽车整车变形和最大碰撞力明显减小,可以有效减小对人员的伤害,提高汽车的被动安全性。     

带保险杠系统的螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置的电子控制系统

为确保汽车碰撞过程平稳性,提高吸能装置的自动化程度,针对螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置,为其增加新的保险杠系统,并采用以单片机为核心的控制系统,通过接收传感器获取的轮速信号,计算碰撞能量大小,据此即可调整吸能装置的吸能能力.这样吸能装置可以在不同速度下具有相应的吸能能力,即实现吸能能力的自动控制.     

汽车碰撞事故缓冲吸能装置设计

本文在系统地研究了国内外汽车碰撞缓冲吸能方法的基础上,通过在车辆纵梁和前保险杠之间安装一套可伸缩的缓冲吸能装置,以实现在碰撞前将设计安装在原吸能梁中的辅助吸能梁及保险杠的中段伸出车外并将其限位,使其参与碰撞吸能,达到增加吸能空间,延长碰撞时间历程的效果。该装置具有结构简单紧凑、成本低廉、可靠性强等优点,具有重要的研究意义和实用价值。     

多用途汽车正面碰撞特性的数值模拟

为保证驾驶员和乘员的安全性,综合运用多种有限元分析软件,建立多用途汽车的有限元正面碰撞模型。通过对正面碰撞模型进行数值模拟、分析碰撞仿真结果,得出整车动能、内能和沙漏能在碰撞瞬间的转换关系,获得碰撞过程中车身前围关键零件的能量吸收程度和变形形式,由此提出提高整车正面抗撞性的方法和措施。仿真结果表明：该方法可用于乘用车的正面碰撞等仿真分析,能达到降低研发周期、提高分析精度的目的。     

汽车前保险杠低速碰撞试验计算分析方法

对比分析了各国保险杠低速碰撞试验法规,参照欧洲ECE-R42、美国Part 581和加拿大CFVSS215法规,提出了4种保险杠低速碰撞分析的计算工况。建立了保险杠系统低速碰撞分析的有限元分析方法,以最大纵向变形量和吸能百分比作为主要评价指标,对一保险杠系统在4种工况下的碰撞性能进行有限元模拟分析。在其它条件不变的情况下,对比分析了不同厚度保险杠系统的动态响应特性及能量变化情况,并选择横梁厚度为2.0 mm的保险杠。该工作对低速碰撞下保险杠系统的设计具有借鉴意义。     

高速公路防撞垫概念模型的优化及控制参数研究

为了更有效的对高速公路防撞垫进行设计,了解碰撞过程中车辆的运动形式和防撞垫的力学性能。该文使用三自由度弹簧质量系统对现有的概念模型进行优化,并使用显式动力学软件LS-DYNA对该系统进行数值模拟。最终得出重为1.3 t的汽车以60 km/h的速度正面撞击防撞垫工况下,影响乘员安全的控制参数为防撞垫概念模型的屈服荷载、屈服前刚度和压缩距离。     

机器人双臂建模与击掌碰撞虚拟样机仿真

碰撞是仿人机器人研究的难点.今设计了5自由度仿人机器人上肢体,并且基于雅克比矩阵建立了速度运动学模型;基于拉格朗日能量函数法,建立了动力学模型;采用广义非线性等效弹簧阻尼模型,建立了碰撞动力学模型.参照人体特性,搭建了ADAMS虚拟样机仿真平台,进行了上肢体击掌动作仿真实验,开展了不同刚度系数值下的手部接触碰撞仿真.实验曲线表明动作仿人,角速度曲线满足正弦曲线形态;碰撞中,肘关节所受力矩最大;缓冲后,腕关节所受力矩大于肘关节.证明碰撞仿真平台有效,碰撞时应采用较小的仿真步长.     

高速列车风阻制动风翼抗鸟撞分析

对研制的复合材料高速列车风阻制动风翼建立有限元模型。据接触-碰撞基本理论利用非线性动力分析软件LS-DYNA对鸟撞制动风翼过程数值仿真,将计算结果与实验数据对比验证仿真过程的合理性。结果显示,该制动风翼能承受500 km/h鸟体撞击,极限能达625 km/h,满足要求设计。鸟撞过程中制动风翼变形具有冲击波传递特征,应力峰值主要出现在被撞击区域,与底座相连部分及摇臂附近也会出现应力集中。     

SPH方法在剪切式碰撞能量吸收器中的应用

剪切式碰撞能量吸收器是提高汽车被动安全性的一种实用新型设计。建立了剪切式碰撞能量吸收器数值分析模型,采用SPH方法数值模拟了碰撞吸能器的碰撞过程,研究了其碰撞吸能特性,并通过不同碰撞速度的台车碰撞试验进行了试验验证研究。数值模拟结果同试验结果相符,表明SPH方法在碰撞吸能器性能研究中是行之有效的数值计算方法。同时分析了在碰撞吸能器的复杂碰撞情况下,SPH方法相比有限元法的优势。     

汽车-自行车/摩托车碰撞事故中骑车人头腿部动力学响应对比研究

为了研究不同碰撞条件下自行车骑行者与摩托车骑行者头部及腿部动力学响应的差异。首先,以车速(30 km/h、35 km/h、40 km/h、45 km/h和50 km/h)、车型(小轿车和越野车)和碰撞部位(两轮车前部、两轮车中部和两轮车后部)为试验变量,设计了60组自行车事故和摩托车事故仿真试验。然后,利用PC-Crash事故再现软件,对不同碰撞条件下汽车-自行车/摩托车侧面碰撞事故进行了仿真研究,并在此基础上分析了侧面碰撞事故中自行车骑行者和摩托车骑行者的动态响应参数(如头部合成加速度、头部合成速度、头部碰撞速度和撞击侧小腿撞击力等)。结果表明:与小轿车碰撞时,自行车骑行者首先会在发动机罩上滑动,然后以臀部和发动机罩的接触部位为旋转中心向着风挡玻璃旋转,而摩托车骑行者则直接以大腿和发动机罩边缘的接触部位为旋转中心向着机盖尾部或风挡玻璃旋转。并且在相同的碰撞条件下,自行车骑行者更容易遭受严重的头部损伤,而摩托车骑行者的撞击侧小腿则需承受更大的撞击力。该研究结果可为制定合适的自行车骑行者和摩托车骑行者保护策略提供参考。