基于碰撞胸压标定试验的仿真假人材料参数优选法

基于实车碰撞试验建立了新型仿真有限元假人模型,并提出了相应的参数优化方法。为了提高假人仿真效果与实车试验结果的一致性,需要对假人主要结构材料参数进行调整。首先,提出了参数优选方案,选择出可以显著影响仿真结构的重要参数。然后,采用优化方法得到与实车试验结果近似的有限元假人修正模型。最后,本文以新型仿真有限元假人模型正碰胸压试验为例,对假人胸部相关材料参数按照参数优选法进行筛选,并用优化方法修改结构参数,从而保证仿真假人胸压峰值和回弹率等几个关键指标与实车碰撞下的假人实测数据较为一致。本文所提方法可以用于完善新型仿真有限元假人模型,以满足整车碰撞仿真的需要。     

汽车碰撞仿真技术中人体有限元模型的研究进展

回顾了国内外汽车碰撞仿真中有限元人体模型的研究进展,分析了各种研究存在的缺陷或不足,探讨了类人有限元模型(Finite Element Human Model)取代现有假人有限元模型(Finite Element Dummy Model)的可行性和技术方案,最后展望了开展类人有限元模型(Finite Element Human Model)研究的难点和可能形成的新的研究方向。     

汽车正面碰撞工艺实验假人的研制

简述了人体损作机理和损伤指标，并介绍了按照亚洲人身材特点研制出的汽车正面碰撞工艺实验假人的结构特点。该假人的设计准则是模拟真人的生物力学结构和保证较好的抗冲击性。对初研制的假人，进行了简易碰撞实验，数据由专门的信号处理系统进行分析，该系统包含了一套应用Visual C 自开发的测量系统及友好的人机界面。实验结果表明了假人的设计方法和测量系统的可行性。     

汽车座椅安全带及人体受载分析

从力学的角度分析了汽车座椅安全带在汽车碰撞过程中与人体受载之间的关系,从而指出使用座椅安全带的重要性及合理性。     

基于Madymo的WorldSID与ES2假人性能比较

2015年Euro-NCAP即将使用worldSID假人,为提前了解该假人的各种性能,本文以目前研究使用较广泛的ES2假人为基础,从外形尺寸、内部结构、生物仿真度以及数学仿真四个方面比较了ES2和WorldSID假人的异同之处,WorldSID假人不仅在身高体重上做了相应调整,其内部的构造以及使用的传感器也与ES2假人有很大的区别,因而从侧面台车碰撞仿真结果对比中可以发现两个假人的肩部、胸部、腹部和骨盆的响应曲线表现出不同的趋势与峰值,主要原因在于WorldSID假人的肩部运动影响了假人整体的运动过程．     

直升机抗坠毁试验假人胸部动力学性能的仿真研究

采用局部处理方法建立具有中国50th百分位飞行员参数特征的假人胸部有限元模型,按照试验要求对胸部动力学性能进行了仿真分析;最后将仿真结果与试验结果比较分析,结果发现采用简化模型大大缩小了力学模型的求解域和计算模型的规模,提高了计算效率,具有较好的生物拟合性,表明采用有限元法分析假人胸部动力学性能的有效性和可行性。研究对假人其他各部位动力学性能的仿真研究具有一定的指导意义,对假人的结构改进也具有重要的参考价值。     

直升机防坠毁试验假人的研制与标定

利用人体参数的静态设计和生物力学参数的动态设计完成的直升机防坠毁试验假人具有中国人的人体参数,达到了形态的相似性,生物力学的仿真性和结构的等效性。对研制的假人进行了标定,标定的结果证明了我们研制的假人在主要指标方面已达到国外同类试验用假人的要求。     

汽车碰撞假人皮肤的制备及其力学性能测试

为制作汽车碰撞假人皮肤,选取线性低密度聚乙烯、聚氯乙烯两种高分子材料为基础材料,以热塑性聚氨酯为共混材料,采用物理共混的方法,通过双转子混炼机加热,配以合适的转速和混炼时间,经压片机制成皮肤薄片。对所制成的上述皮肤样品进行拉伸、冲击强度及邵氏硬度的测试及回归分析,发现其柔韧度随着热塑性聚氨酯含量的不同而不同。因此通过控制热塑性聚氨酯的含量,使得制备出的皮肤可以满足不同级别的碰撞试验对碰撞假人外附皮肤的性能要求。     

汽车侧面碰撞胸部安全气囊优化研究

针对我国某款国产车型,基于该车型C-NCAP侧面碰撞试验和胸部气囊零部件试验,建立该车型胸部气囊侧面碰撞MADYMO子模型．分析该车型侧面碰撞试验中胸部存在的问题,结合计算机仿真,对胸部气囊进行了优化改进,并通过零部件试验和台车试验进行验证．试验结果表明,优化后的胸部气囊有效降低了假人胸部的伤害值,提高了侧面碰撞试验中假人胸部的得分．     

汽车碰撞仿真研究进展

针对碰撞仿真技术已广泛用于汽车碰撞安全性能预测和优化设计中的情况,对国内外碰撞仿真理论、技术及经验的研究成果进行了综述.介绍了多时间尺度计算法、非对称性有限单元法、ASI-GAUSS法、BWH和RTCL准则及碰撞下焊接属性的设置.总结了碰撞仿真技术的经验及碰撞仿真建模过程中关键问题的处理方式.简述了依据碰撞法规开展整车碰撞仿真分析及其改进的研究成果.阐述了零部件碰撞仿真分析和优化设计的研究成果.指出可应用仿真工具进行碰撞概念性设计,开发多域接触技术,构建瞬态本构关系材料库,开发对碰撞过程进行优化设计的有限元优化模块等.     

自行车架汉字系统有限元分析软件的设计及其应用

本文在16位微型机上,对结点不太多的平面刚架(如自行车架),设计出用汉字显示的方式对平面刚架进行有限元分析及计算的应用软件,该软件以有限元平面刚架位移法为基本方法。实际运行表明,该软件适应性强,能够满足工程设计的需要。     

正面碰撞约束系统仿真和设计参数研究

提出基于安全气囊织物进行经纬向拉神试验和画框剪切试验,研究该材料的各向异性特性.建立包括安全气囊、可压溃转向柱、带可预紧和限力器的三点式安全带等的正面碰撞约束系统模型,并将仿真结果与实车试验结果对比和验证.分别从定性和定量分析两个角度,深入讨论约束系统设计参数对假人伤害评价指标的影响,以用于指导约束系统的碰撞安全性能设计.     

半刚性波形梁护栏受侧面碰撞的有限元仿真

护栏是重要的交通安全设施,车辆与公路护栏的侧面碰撞是一个较为复杂的事件.为了弥补实物碰撞实验周期长、研究成本高的不足,采用有限元仿真技术对此进行研究.建立了护栏受侧面碰撞的有限元模型并进行了仿真计算分析.将有限元计算所得加速度结果与相应规范中理论计算值进行比较,二者比较接近.结果表明可应用有限元法进行半刚性波形梁护栏受侧面碰撞仿真模拟,为新型护栏的研究开发缩短周期并节约成本.     

汽车车身结构碰撞性能的计算机模拟、评价与改进

汽车车身结构的碰撞性能直接关系到汽车的被动安全性指标。本文从轿车在改型设计中提出的具体要求出发,建立了国内第一个用于碰撞分析的整车车身结构的有限元模型,同时按照车身碰撞性能的评价目标,利用计算机模拟技术对车身局部结构进行了优化和改进。模拟结果与实车碰撞实验结果的对比表明,计算方法和模拟过程正确,提出的建模方案和局部改进方案可以提高汽车产品的被动安全性设计水平。     

一种基于MATLAB的有限元编程方法

为了实现有限元数值分析的程序化,解决方程组求解时需要人工移位的方式,通过对二次杆元有限元分析过程的剖析,给出有限元分析过程中的数值运算及其特点.针对此特点,提出基于单元连通性向量、索引向量、单元刚度矩阵的变换矩阵等的MATLAB程序设计方法.通过数值验证表明该方法满足设计要求.此方法也可拓展到其他结构的有限元分析程序的设计中.     

含裂纹结构的区间B样条小波模糊有限元分析

为了解决工程问题中材料和载荷的不确定性给含裂纹结构数值分析带来的困难,提高数值计算的精度和效率,将模糊理论与小波有限元相结合,提出了基于区间B样条小波（B-spline wavelet on the interval,BSWI）模糊有限元分析法.该方法将哑节点断裂单元镶嵌到含裂纹结构的小波有限元模型中,建立了含裂纹结构...     

参数化诱导槽设计的吸能盒结构抗撞性多目标优化

针对车身前部抗撞部件吸能盒结构的常见的方形截面薄壁锥管,研究了其在低速冲击工况下的最佳抗撞性能模型优化。将压溃力效率及比吸能作为评价指标,建立加权组合形式的多目标优化模型。分析研究分布设置诱导槽对结构吸能与压溃力的影响,选择诱导槽设定的可行区域。以槽的个数、非均匀分布的槽间距离及槽的深度等作为优化参数,合理选取样本点后,分别应用三次多项式响应面法及径向基法构建其有效代理模型,并采用粒子群法进行优化设计,得出使结构最优的诱导槽位置分布及数量。仿真分析验证了本文方法的有效性。     

新型可导向防撞垫开发

为降低车辆碰撞护栏端部事故严重程度,根据事故形态和国内外相关标准,提出可导向防撞垫的碰撞试验条件与评价标准,采用有限元仿真和碰撞试验相结合的技术手段,开发出一种新型可导向防撞垫结构.结果表明,开发的防撞垫能防护1.5 t的小型车辆以60 km/h速度正面碰撞和100 km/h速度侧面碰撞,车体碰撞方向加速度最大值分别为10.7g和16.1g,车辆姿态良好,对乘员形成安全保护;仿真结果和试验结果一致,误差在10%以内.