高速公路新型波形梁护栏端头实车碰撞性能研究

车辆碰撞现有的波形梁护栏端头易发生波形梁板插入车体和翻车的恶性事故,采用有限元仿真和实车足尺碰撞试验相结合的方法,开发出一种满足使用要求的新型波形梁护栏端头.通过有限元分析研究端头各构件的工作性能和原理,确定实车足尺碰撞试验条件,并进行结构优化;实车足尺碰撞试验验证开发的新型波形梁护栏端头能够有效避免波形梁插入车体和翻车事故的发生,保护乘员安全,同时能够为标准段护栏提供足够约束力,保证标准段护栏的正常防护能力,满足相关评价标准的要求.     

高速公路新型波形梁护栏端头实车碰撞性能研究

车辆碰撞现有的波形梁护栏端头易发生波形梁板插入车体和翻车的恶性事故,采用有限元仿真和实车足尺碰撞试验相结合的方法,开发出一种满足使用要求的新型波形梁护栏端头．通过有限元分析研究端头各构件的工作性能和原理,确定实车足尺碰撞试验条件,并进行结构优化;实车足尺碰撞试验验证开发的新型波形梁护栏端头能够有效避免波形梁插入车体和翻车事故的发生,保护乘员安全,同时能够为标准段护栏提供足够约束力,保证标准段护栏的正常防护能力,满足相关评价标准的要求。     

基于混合元胞自动机的护栏防撞端头设计

为提高护栏防撞端头的防撞等级,结合正交试验设计思想,在建立长度不一的防撞端头吸能空腔的等效拓扑优化模型基础上对防撞端头进行设计。基于混合元胞自动机方法进行耐撞性拓扑优化分析,得到几种不同吸能空腔结构的截面拓扑构型,分析不同截面拓扑构型的吸能能力,确定最佳拓扑构型。结果表明:根据耐撞性拓扑优化获得的最佳截面拓扑构型设计的防撞端头,能够满足100 km/h失控车辆的碰撞要求,提高了现有防撞端头的防撞等级;防撞端头总长不超过4 m,实现了护栏防撞端头的小型化、轻量化设计。     

高速公路中央分隔带活动护栏碰撞仿真

提出了一种企口式刚性混凝土活动护栏结构,可安装在高速公路分隔带开口处.基于现行规范要求,建立了相应的显式有限元仿真模型并利用LS-DYNA软件进行了实尺寸车辆模型与活动护栏的非线性碰撞仿真计算.结果表明:该活动护栏满足160 k J碰撞能量的Am级的防撞等级要求;各项碰撞安全性能指标均符合现行规范的要求;随碰撞角度的增大,车体重心3向加速度并非线性增大,而是纵向加速度基本不变、横向加速度先增大后减小、而竖向加速度线性增加的变化规律.     

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.     

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.     

汽车冲击防撞护栏的运动响应分析

对防撞护栏与汽车工作特性以及防撞护栏的结构进行分析，并分析现有计算冲击力的原理和方法，建立考虑汽车局部变形和护栏变形共同影响的汽车－钢筋混凝土防撞护栏连续系统的力学计算模型，确定车辆和防撞所栏系统动力方程，求解碰撞力的大不，给出在汽车冲撞过程中的减加速度 应以及护栏所受冲击力的计算表达式，以解放CA105B型汽车冲击钢筋混凝土护栏为例求解碰撞力，并与实车碰撞结果进行比较和分析，对改善我国公路桥梁防撞护栏结构及合理设计新型防撞护栏提供了重要的依据。     

双组态柔性重构汽车底盘静力学分析

智能制造背景下传统汽车构型的局限与人们多元化需求之间的矛盾,促发汽车领域对新构型新理论的思考与创新.随着汽车制造业的快速发展,基于汽车结构柔性设计的需求将可重构理论作用于汽车骨架.基于视觉跟随的三点圆周边环锥式柔性对接机构,实现整车合体与双车分体的模块化切换重组.针对重构车体底盘联接关键零部件,在加速行驶、减速行驶、横向碰撞、弯道行驶、颠簸行驶五种工况下,利用有限元Ansys Workbench做了静力学分析.数据表明各项力学参数满足行驶要求,验证了重构新型汽车的安全性和可行性.     

交叉缠绕式柔性护栏端部锚固优化设计

为研究符合我国公路环境条件的交叉缠绕式柔性护栏端部锚固系统,结合我国公路环境并参考国外护栏端部锚固的设计,对锚固系统各部分外形及尺寸进行初步设计。运用ls-dyna软件建立锚固系统有限元碰撞分析模型,并结合实车试验方法与有限元仿真试验方法,得到锚固系统的外载荷及可靠的钢丝绳有限元模型。利用正交试验方法,对初始的锚固系统尺寸进行优化设计,通过极差和方差分析得到锚固系统的最优尺寸组合,对最优结果进行验证分析。结果表明,该锚固系统在受载情况下无任何拔出与倾斜,其土壤最大应力为8.2×10^-3MPa,远小于其许用应力1.7×10^-1MPa,能很好地满足各项评价指标。     

高等级可导向防撞垫的实车碰撞试验研究

为满足高速公路出口三角区的安全防护需要,降低事故严重程度,通过计算机仿真方法研究了一种可导向防撞垫结构,该防撞垫的设计碰撞速度为正面碰撞100 km/h.经实车碰撞试验验证,该可导向防撞垫的防撞性能满足我国《高速公路护栏安全性能评价标准》要求.     

分簇及局部优化的无线传感器网络拓扑控制算法

为保证网络连通性和覆盖度的情况下,尽量合理、高效地使用网络能量,延长网络生命周期,提出一种基于分簇和局部优化的拓扑控制（cluster and local optimization topology control,CLTC）算法．基于树型网络模型,利用分簇思想将网络分割为不同的簇,簇内运用最小生成树算法,确定邻居节点关系,降低节点通信碰撞;簇间通过簇头连接,形成优化的骨干网络拓扑．仿真实验表明,运行CLTC算法,构建网络拓扑结构快速,通信开销小,可以有效降低节点平均能耗,延长网络周期．     

汽车正面碰撞中驾驶人应急姿态下的损伤影响分析

为研究汽车100%正面碰撞事故中驾驶人应急姿态对损伤的影响, 根据实车碰撞试验数据, 建立“车辆驾驶舱-驾驶人-约束系统”MADYMO仿真模型, 并进行有效性验证。利用建立的仿真模型, 定位假人并调整参数, 进行车速为64 km/h的100%正面碰撞, 先后对临碰撞时驾驶人的4种典型应急姿态进行碰撞仿真, 然后对比分析驾驶人头部、胸部加速度以及损伤值。结果表明:在几种典型应急姿态下, 驾驶人处于缩回姿态时, 其头部会与方向盘发生直接接触, 造成严重损伤, 而胸部受安全带约束, 损伤差异不大; 而在临碰撞驾驶员保持正常坐姿时, 驾驶员损伤最小, 此时约束系统可达到最佳保护效果。     

轿车与公路护栏碰撞的有限元仿真

实车与足尺护栏碰撞试验是研究公路护栏安全性最直观和有效的方法,但存在成本高、周期长、重复性差以及检测数据量有限等不足.对轿车与护栏碰撞系统进行有限元建模和仿真,并通过试验验证,主要特征参数具有很高的一致性.根据仿真的结果,能更深层次地分析影响系统安全性的因素,为高速公路护栏的设计、施工、设置以及轿车防撞性能的改进提供有效依据.     

基于一维元胞自动机的可变时距跟车模型

依据不间断车流的车头时距分布规律和一维元胞自动机建模理论，提出了一种可变时距跟车模型.该模型假定行驶车辆都趋向于保持一个期望的车头时距，通过对前车速度和车头间距的估计，并考虑随机减速的影响对车速进行同步更新.基于该模型建立的仿真系统，凭借两个简单的参数来调节不同车速的期望车头间距，使车头时距分布规律符合交通未饱和时车头时距的具体分布情况，从而能够描述多车道公路上比较复杂的交通状况，表示不同道路等级的通行能力     

薄壁直梁撞击时的变形及吸能特性

针对汽车碰撞中乘员的安全性,对碰撞的主要吸能件———汽车前纵梁的变形方式和特点进行了研究。以小红旗轿车纵梁前部的薄壁直梁为例,进行了建模和仿真,并与采用改进措施后的结果进行了对比。结果表明:模拟结果与实验结果相符,从而可以用来指导汽车的抗撞安全性优化设计。     

轿车保险杠系统低速正面碰撞性能的仿真研究

在汽车低速碰撞过程中,保险杠系统对汽车的碰撞安全性起至关重要的作用。文章运用加速度平均值、最大加速度和加速度均方根值及变形量,分别对概念吸能型保险杠系统与普通型保险杠系统进行低速情况下的正面碰撞仿真,评价两者的碰撞性能。仿真结果显示,概念保险杠系统的碰撞性能明显优于普通型保险杠系统。于此,作者对该保险杠系统的进一步改进提出了建议。     

基于DOE的汽车碰撞优化分析

建立了整车的有限元模型,对整车模型进行正面碰撞仿真分析,根据国标评价标准对车身加速度等参数进行了分析;在此基础上,提出了用实验设计的方法对汽车安全性进行直观分析、方差分析和显著性分析,得到最优的试验方案。优化结果表明,相比初始设计方案,优化后的方案明显降低了车身加速度,增强了汽车的耐撞性,为汽车正面碰撞安全设计与改进提供了依据。     

基于路径规划的自动平行泊车转向控制器

分析了汽车低速倒车过程中的运动学特性,以及汽车在倒车过程中车身与停车位以及障碍物之间可能发生的碰撞,同时根据汽车与车位之间的几何约束规划倒车路径,确定平行泊车的预备倒车区域,实现平行泊车的转向策略,以便追踪规划的路径,避免发生碰撞.在SlMULINK中搭建某轿车的运动学模型以及模拟平行泊车的倒车环境.将转向控制策略引入...     

Simulation of the Impact Between Head and Seat Head Restraint During REC Under Consideration of the Multiphase and Nonlinear Features

The impact process between car drivers head and seat head restraint during a car rear end collision is simulated, where the multiphase and nonlinear features of the human brain tissues and the foam material of the seat head restraint are considered. Using the FEM-software LS-DYNA, the brain tissue deformation caused by a car REC is calculated. The purpose of this work is to supply references for improving the design of the head protective devices. The results show that the maximum shear strain appears near the boundaries of different phases and there is a great shear strain gradient in the brain tissues.     

基于MATLAB的摆动导杆机构仿真

基于MATLAB中的Simulink模块对往复式牵引传动实验机的主体结构——摆动导杆机构进行了仿真．在对整个机构进行建模、仿真的基础上研究了摆动导杆机构中摆杆的角位移、角速度、角加速度及其急回特性,并输出了仿真图形,直观地揭示了摆动导杆机构中摆杆、滑块的运动规律和摆动导杆机构的急回特性．