用刚度系数建立汽车的碰撞变形能网格图方法的研究

用实车碰撞的试验数据求出了汽车的正碰刚度系数,首次用正碰刚度系数建立了我国汽车的正碰变形能网格图.用49.1km/h,30°斜碰撞的数据对变形能网格图的精度进行了验证.分析了用变形能网格图计算斜碰撞速度时产生误差的主要原因.为了提高计算的精度,提出了“当汽车的碰撞速度较高时,应以汽车前保险杠的中点作为变形量计算的起点” 的观点.     

基于有限元法的车辆碰撞事故的速度分析

运用有限元软件对交通事故中碰撞车辆进行合理的简化及建模,并对汽车碰撞事故中车速确定问题进行模拟分析及处理.利用有限元软件重点模拟分析了一维情况下车辆碰撞的速度,得出一种较为准确地确定碰撞车辆速度的方法,为交通事故的再现提供了一种可行的方法,并为科学准确处理交通事故,明确事故责任提供了有益参考.     

特高压电气设备瓷套与法兰连接弯曲刚度的计算系数

通过对特高压瓷套与法兰连接部位弯曲刚度试验得到了特高压瓷套与法兰连接部位弯曲刚度计算系数.将此计算系数应用到模拟特高压瓷套的有限元计算中,瓷套的基频及顶部位移与试验结果比较吻合,增大该计算系数后,特高压瓷套的频率随之增大;当该系数增大到4.0×108时,瓷套的基频基本不改变.最后给出了特高压设备的计算实例,根据此计算系数计算的设备应力、基频与试验结果吻合,验证了特高压瓷套与法兰连接部位弯曲刚度计算系数的正确性.应用此计算系数可以提高特高压电气设备仿真计算的精度.     

两车正面碰撞事故的有限元法仿真研究

为了解决传统交通仿真无法精确反映交通事故过程中汽车材料大变形、非线性特征的问题,利用有限元分析软件ANSYS/LS DYNA,对道路交通事故中两车正面碰撞的情况进行了有限元仿真研究.通过调查,选用捷达牌轿车与松花江面包车作为正面碰撞的典型车型,基于大型有限元软件ANSYS平台,建立简化的两车模型.针对发生在黑龙江省某公路上一起捷达轿车与松花江面包车正面碰撞的交通事故进行了有限元仿真,得到了碰撞后的能量-时间曲线、速度-时间曲线和变形仿真图,仿真结果与实际情况基本符合.分析结果表明利用有限元方法进行交通事故仿真具有可行性,并为交通事故仿真中的变形仿真做了补充.     

推算汽车正面碰撞速度的综合约束方法研究

交通事故鉴定及其科研中车辆等效碰撞速度的计算特别重要,为了准确的描述碰撞前汽车的状态,必须对交通事故碰撞的过程进行详尽分析.采用能量守恒原理推算汽车的碰撞速度,并结合法规及其经验公式对所得速度进行约束分析,根据碰撞两车的状态和事故现场信息对速度进行优化处理.通过典型案例与相似计算的实例,说明各个参数对速度计算精度的影响,及利用综合约束方法推算碰撞速度的可行性,为交通事故鉴定及相关科研工作提供可参考依据和理论基础.     

含非线性接触碰撞的大口径舰炮弹链柔性铰多体模型

针对某型大口径舰炮在供弹过程中因炮弹晃动过大引起的扬弹机卡弹问题,建立了含非线性接触碰撞、摩擦的弹链柔性铰多体动力学模型,采用递推的方法得到弹链的运动学和动力学方程,给出了柔性铰刚度系数、接触刚度系数分别按材料和接触表面特征计算的方法.在不同材料的弹筒以及不同片弹簧刚度系数下的计算结果表明,钢制弹筒比铝制弹筒能更好地限...     

破冰船推力轴承特性研究

借助有限元分析方法,对某破冰船与冰层相撞过程进行仿真从而得到冰载荷,在此瞬态过程中对点支承扇形瓦推力轴承的瞬态动特性进行了计算,并结合刚度系数和阻尼系数对轴承动特性进行分析。结果表明:针对某一船舶,最大冰载荷与船速、冰层厚度近似成正比;最大冰载荷出现在碰撞过程中前1s的时间内;油膜厚度随载荷的增加变薄,油膜刚度系数、阻尼系数随油膜厚度减小而变大,且变化规律相同。     

水下自主机器人接驳碰撞过程分析

为了保证水下自主航行器(AUV)接驳过程的顺利进行,对一种新型喇叭状开口型接驳系统的接驳碰撞过程进行分析,从而为接驳系统的结构设计和参数选择提供依据.在详细分析AUV的水下受力状况和碰撞参数的基础上,在动力学分析软件ADAMS中建立仿真模型,并探讨喇叭口的形状、喇叭口和AUV导流罩的材质、AUV的推进力以及AUV的初始位置对接驳过程的影响.以顺利进入喇叭口、碰撞过程的最大碰撞力和从碰撞开始到接驳完成所用时间为衡量标准,进行多次仿真,发现:较小的喇叭口开口角度刚度小、阻尼系数较大、表面光滑的材质以及较小的偏距均有利于接驳过程的顺利进行,而推进力的变化对接驳过程的影响较小.通过比较AUV在碰撞开始前的不同初始位置和偏角下碰撞过程初始姿态下的试验结果和仿真结果,验证仿真模型的有效性.     

弹性软碰撞防护装置试验研究

为限制隔震层位移,对能提供刚度的弹性软碰撞防护装置进行了试验研究,该装置主要由天然橡胶支座、剪力键及中空连接钢板组成.首先对天然橡胶支座进行了设计压应力12 MPa下基本性能试验及压应力0 MPa下剪切试验.然后,进行了三种型号的弹性软碰撞防护装置的水平力学性能测试试验,测定该类装置的水平等效刚度及支座顶端在装置工作过程中的转角,探讨不同剪力键连接方式、不同材质的剪力键及中空连接钢板、剪力键外圆面是否罩橡胶套、不同支座直径以及不同橡胶剪切模量的影响及差异.对比分析了弹性软碰撞防护装置的水平等效刚度与支座部分在0 MPa下试验结果的差异.结果表明:单纯采用过盈配合的连接方式,剪力键存在松动的可能,改进的连接方式是可行的,在剪力键外圆面罩上橡胶套后可避免或减轻中空连接钢板的损伤;与0 MPa下支座试验结果相比较,装置水平等效刚度的降低程度及支座顶端转角随支座部分剪应变的增大而增大;不同支座直径及不同橡胶剪切模量,装置水平等效刚度的降低程度及支座顶端转角有所差异.     

隔震桥梁横桥向挡块设计研究

首先简要介绍了某隔震桥梁的隔震设计情况,分析了横桥向抗震挡块的设计思想和方法;然后选择一座两跨连续隔震桥梁建立了计算模型,并考虑梁体与挡块的非线性碰撞效应,利用多条地震波进行了桥梁基本烈度下的横桥向非线性时程分析.计算结果表明通过合理设置缓冲装置,本文所提设计方法可以保证挡块在基本烈度地震条件下处于完好状态.研究认为,挡块的碰撞刚度对桥梁的横向地震性能影响较大,但其取值缺乏必要的试验研究作为参考,有必要对桥梁挡块的力学性能进行碰撞试验研究,为碰撞刚度和屈服强度等参数的确定提供依据.     

二维碰撞的简化计算及其电脑程序

对二维面碰撞简化为一般的点碰撞和点碰撞方程的混合求解法进行了推导。对碰撞后事故车的滑转过程及等效附着系数作了说明 ,最后用自编的简化电脑程序计算了实际的事故案例。     

基于不确定度评定的交通事故车速估计方法

为了提高交通事故速度鉴定结果的准确性,引入对事故再现模型参数进行不确定度评定的方法。结合两辆大型半挂车追尾碰撞事故的现场勘查数据,提出相应的能量守恒车速表达式,得到两车碰撞前初速度。然后,通过选择适当参数作不确定因子并考虑不确定度的累积和传播,由此获得碰撞前初速度的置信区间。研究结果表明：运用不确定度对事故参数进行评定可以使速度再现结果存在一定的变动范围,符合实际需要,有助于增强鉴定结果的可靠性。     

交通事故中车辆二维碰撞车速分析及可视化再现研究

针对交通具有普遍性的汽车二维碰撞过程建立了一套完整适用性强的计算方法,分析了弹性恢复系数、路面附着系数的影响,并利用VC＋＋、OpenGL、3DMAX、Matlab联合进行了仿真和可视化再现。实例分析表明本文方法可以快速、准确地分析复杂的汽车碰撞事故的车速及运动轨迹。     

某钢管防撞墩ANSYS模拟计算

为改进某大桥钢管防撞墩结构,利用ANSYS软件建立了该结构的有限元仿真模型,计算了15个不同撞击点在船撞工况荷载作用下构件上的应力,分析了防撞墩应力分布与结构布置的关系。计算结果表明:相同工况条件下,构件最大应力与系杆跨度呈正相关,与节点刚度、撞击点系杆数量呈反相关;底层系杆提升时,桩的应力会显著增大。因此,可采取减小系杆跨度、增加节点刚度和撞击点系杆数量等方式,减小构件最大应力,确保结构安全。提升底层系杆时,要控制提升高度,防止桩的破坏。     

汽车碰撞散落物广义运动理论模型

为建立符合交通事故再现实际应用误差小的汽车碰撞散落物模型,根据现代接触动力学理论建立了散落物与地面接触碰撞后发生弹跳、滑动和边滚边滑运动的判别条件,结合散落物的材料性能,建立了汽车碰撞散落物广义运动理论模型。利用汽车碰撞模拟试验装置对模型的有效性进行了验证。结果表明,汽车碰撞散落物广义运动行为理论模型计算值与试验值的相对误差小于7%。该模型弥补了以往模型的不足,应用更为具体化和精确,拓展了汽车碰撞散落物在交通事故再现中的应用。     

Study of vehicle accident reconstruction based on the information of the tire marks

The tire mark is the important legacy information left at the accident scene. Based on the vehicle collision dynamics model, this study provided an optimized algorithm with vehicle final location and other related information for the tire marks. When the tire marks simulation results fit the real one well, the state of vehicle can be understood as the real state in the accident. Based on above, the vehicle velocity and direction are decided. According to the velocity and direction of the vehicle, the complete accident process can be simulated. With the help of the Pc-Crash software, the method has been applied in typical collision accident cases analysis. The reconstruction results will provide the scientific and numerical references for vehicle collision accidents analyzing and appraising.     

粗糙表面切向接触刚度概率分析方法

针对粗糙表面微凸体的多样性引起的接触切向刚度的变化,提出粗糙表面切向接触刚度概率分析方法.基于Hertz理论和GW模型,考虑微凸体接触半径与高度均服从正态分布,得到各自的概率密度函数.运用接触力学和统计学原理,计算粗糙表面微凸体的个数,建立粗糙表面切向接触刚度的概率统计模型.采用控制变量法,研究外界载荷、摩擦系数和统计参数对切向接触刚度的影响,与同种工况下分形模型的计算结果与实验结果进行对比.研究结果表明粗糙表面切向接触刚度与法向载荷和摩擦系数成正相关,与切向载荷成负相关;微凸体之间高度或接触半径的正态分布标准差越小,切向接触刚度越大.这与同条件下分形模型及实验得到的结果趋势相一致.     

无粘结CFRP筋部分预应力混凝土梁刚度及裂缝宽度计算方法

为了推导表达形式统一的无粘结CFRP筋部分预应力混凝土梁刚度及裂缝宽度计算公式,定义了无粘结CFRP筋应力增量与有粘结钢筋应力增量的比值为无粘结CFRP筋等效折减系数。在刚度计算公式中用无粘结CFRP筋的等效折减面积与普通钢筋面积之和与截面有效面积之比这一等效纵向受拉钢筋配筋率替代现行规范中的纵向受拉钢筋配筋率,在裂缝宽度计算公式中用无粘结CFRP筋的等效折减面积与普通钢筋面积之和这一等效纵向受拉钢筋面积替代现行规范中的纵向受拉钢筋面积。从而形成了与现行规范相协调的刚度及裂缝宽度计算公式,按所推导的刚度及裂缝宽度公式的计算结果与试验结果吻合良好。     

无粘结CFRP筋预应力梁刚度及裂缝的计算

为了推导表达形式统一的无粘结CFRP筋部分预应力混凝土梁刚度及裂缝宽度计算公式,定义了无粘结CFRP筋应力增量与有粘结钢筋应力增量的比值为无粘结CFRP筋等效折减系数.在刚度计算公式中用无粘结CFRP筋的等效折减面积与普通钢筋面积之和与截面有效面积之比这一等效纵向受拉钢筋配筋率替代现行规范中的纵向受拉钢筋配筋率,在裂缝宽度计算公式中用无粘结CFRP筋的等效折减面积与普通钢筋面积之和这一等效纵向受拉钢筋面积替代现行规范中的纵向受拉钢筋面积.从而形成了与现行规范相协调的刚度及裂缝宽度计算公式,公式的计算结果与试验结果吻合良好.