正面碰撞中汽车座椅座垫刚度对人体伤害的影响

针对汽车座椅坐垫刚度的研究,可以有效改善汽车在碰撞事故中的被动安全性能,在保证乘员约束体系有效性方面具有十分重要的意义。文中基于乘员伤害评价理论,运用MADYMO软件建立驾驶室模型,并根据某车型设置参数后进行仿真分析,得出伤害值,从而分析正面碰撞中坐垫刚度对人体危害的影响。     

正面碰撞中乘员小腿伤害的优化分析

针对某车型正面碰撞滑车试验过程中假人小腿失分问题,基于多次滑车匹配试验数据进行了研究,分析了正面碰撞中假人小腿伤害机理和汽车实际碰撞中假人小腿伤害超标问题。根据试验数据建立了有限元分析模型并对基础滑车试验进行了仿真对标,验证了模型有效性。结合试验数据及仿真结果分析了假人小腿失分原因,并对歇脚板区域进行了结构优化以改进小腿得分,最后通过滑车试验验证了方案可行性。研究结果表明,依据滑车试验数据所建立有限元仿真分析模型可预测假人运动姿态及伤害值;通过优化脚部缓冲垫的结构与材料强度,提高缓冲垫的吸能效果来减小小腿伤害,可达到结构优化目的,从而为改进小腿得分、提高车辆碰撞星级提供了参考。     

膝部气囊对正面碰撞中驾驶员下肢保护性能研究

在正面碰撞中,驾驶员下肢可能会与仪表板下本体直接接触,导致其伤害指标较高,而膝部气囊可对驾驶员下肢起到一定的保护效果。在MADYMO建立某车型的正面全宽碰撞的驾驶员模型,并针对该车型设计了膝部气囊。基于C-NCAP 2018版管理规程,对比了无膝部气囊和有膝部气囊的仿真结果,发现添加膝部气囊后其WIC值下降了3.1%。并通过正交试验对膝部气囊进行优化,结果表明,优化后的WIC值下降了3.53%,进一步提升了膝部气囊的保护效果。     

汽车碰撞事故中乘员人体动力学分析

基于人机工程学的设计理念,应用汽车碰撞动力学原理,详细分析了汽车碰撞事故过程中,其乘员人体承受的加速度和碰撞的重要动力学参数,为研究汽车安全装置设计提供理论分析的依据,从而可获得最佳的乘员人体保护效果.     

汽车转向机构对女性驾驶员伤害的仿真分析

建立了带Hybrid Ⅲ 5%女性假人的转向机构台车试验模型并验证,以现行标准中整车正面碰撞试验结果为边界条件,研究分析汽车转向机构对女性驾驶员的伤害情况。结果表明,在没有气囊保护情况下,转向机构对女性驾驶员的头部、颈部和胸部伤害很容易超过标准要求。建议在现行零部件试验标准中增加对女性驾驶员的测试。     

汽车前纵梁正面碰撞仿真分析研究

对某车的前纵梁在100%正面碰撞中的变形吸能进行仿真分析,使用Hyper Mesh建立有限元模型,使用LS-DYNA得到计算结果,在Hyper View中对计算结果进行后处理得相关的响应,进而分析前纵梁在整车正面碰撞中的变形吸能过程。     

汽车正面碰撞乘员约束系统的安全性分析

根据正面碰撞乘员约束系统的结构,简要地介绍了某车型中乘员约束系统各部件的模型的建立。并对建立好的模型进行了仿真分析,假人的伤害情况结果表明,该车型的乘员约束系统对乘员起到了很好的保护作用。     

基于中国人体特征的正面碰撞假人的开发策略探讨

采用计算机仿真方法探讨了在现有Hybrid Ⅲ假人基础上通过较少的改变来开发符合中国人体特征的假人的可行性。根据比例缩放方法建立了整体符合中国50百分位人体的假人有限元模型。考虑到中美两国人体最大差异在于四肢,且躯干全部缩放后加工难度较大,故建立了以美国人体特征为基础仅缩放假人四肢和调整部分躯干部件的假人模型,同时,改变假人的材料参数得到了另外一个假人模型。对以上三个假人模型进行碰撞仿真,结果表明,改变假人的材料参数对其碰撞响应的影响很小,而缩放假人外形尺寸对其碰撞响应影响较大,且结果显示缩放假人四肢并调整部分躯干部件的假人与缩放全体段假人的动态响应基本吻合。因此,采用部分缩放的方法来开发中国假人是可行的。     

基于梯度的等效静载荷法的汽车正面碰撞关键结构优化设计

针对在已有车型的继承式开发中,由于结构尺寸、总布置等因素限制,无法快速准确地进行结构非线性优化设计的问题,提出了一种基于梯度的等效静载荷法与G1-G2设计规则以及载荷传递路径相结合的正面碰撞关键结构优化设计流程：收集对标车型数据,根据G1-G2设计规则,确定满足乘员损伤的最优目标加速度等效双阶梯形波;建立载荷数据库,得到一类车型的碰撞载荷路径百分比分布图;提取基础车型正面碰撞关键部件,以目标波形为指导对其进行必要的截面尺寸优化,并运用ESLMG对其进行厚度优化;将优化后的关键部件放入整车模型中,验证其加速度曲线是否达到目标值。结果表明,优化后的结构特性基本达到目标要求,整车碰撞性能得以改善。     

客车正面碰撞仿真建模与分析

建立了某型客车车身骨架几何实体模型与碰撞有限元模型;基于著名的显式动力分析程序LS-DYNA,对其正面碰撞过程进行了求解分析;并在现有商业建模软件的基础上,讨论了碰撞仿真建模中的一些应用技术要点。     

诱导槽对薄壁梁碰撞性能影响的仿真研究

建立了方形薄壁直梁的有限元模型,并用LS-DYNA有限元软件进行了碰撞模拟仿真,从纵梁的变形情况,能量吸收以及碰撞力3个方面对该薄壁梁进行分析,研究了诱导槽的数量和诱导槽的间距对薄壁梁碰撞性能的影响。仿真结果表明:诱导槽的数量对碰撞时的吸能影响不是很大,但是数量的增加可以获得更小的碰撞力峰值;诱导槽的间距对于薄壁梁的吸能和碰撞力都有较大影响,随着诱导槽间距的增加,薄壁梁的吸能和峰值力都变差,且压溃过程变得不稳定。     

不同重叠率下两车正面碰撞兼容性研究

本文以小型轿车与中型轿车、MPV、SUV、皮卡四种不同车型在不同重叠率下的正面碰撞有限元仿真为基础,选取小型轿车的前围板及A柱侵入量和乘员舱加速度作为衡量兼容性的参数,对不同车型与小型轿车在不同碰撞重叠率下的正面碰撞兼容性进行了研究,探究不同碰撞重叠率下影响正面碰撞兼容性的关键因素,为整车设计提供理论依据。     

基于乘员损伤的汽车正面碰撞减速度波形优化

以车身减速度为研究对象,以乘员损伤指标为目标,对减速度波形进行简化并对其进行优化,为车身改进提供方向,实现车身耐撞性的正向设计。针对某款微型客车,在该车100%正面碰撞试验的基础上,利用乘员损伤分析软件建立了该车的正面碰撞乘员约束系统模型并对模型进行了验证。对该车的减速度波形进行了简化,以约束系统模型为基础,对简化减速度波形进行优化。针对特定的乘员损伤指标,优化得到了最优的车身减速度波形。为了提高计算效率,通过实验设计构建了乘员约束系统的Kriging近似模型的代替仿真模型。结果表明：该方法能更为合理地利用车身前部的压溃空间,为车身修改提供改进方向及目标,有利于车身安全性的正向设计,具有较强的工程实用性。     

基于25%小偏置正面碰撞的某乘用车前端结构改进设计

对比分析25%小偏置正面碰撞车体结构变形与正面全宽和40%偏置碰撞车体结构变形异同点。针对小偏置碰撞车体结构变形特点提出车体前端结构优化措施,优化措施包括结构改进与材料加强两个方面。对优化后的整车模型进行25%小偏置碰撞虚拟实验,结果表明车体结构优化效果显著,乘员舱侵入量明显减小。进行了正面全宽和40%偏置碰撞工况下的减速度波形验证,证明改进整车模型刚度配置合理,不会影响乘员约束系统的匹配。     

车刀刃倾角对前角影响的研究

在金属切削中,当车刀的刃倾角不为零,车刀主切削刃上各点的切削平面和基面均不相同,因而其工作前角与静态前角是不同的,通过建立实际前角的方程来揭示刃倾角和工作前角的关系,并给出计算实例。     

Selection of the Machining Inclination Angle in High-Speed Ball End Milling

High-speed machining is a key issue for current die and mould manufacturing. Though this technology has great potential for high productivity, tool wear accelerated by high cutting speeds and hard materials is a barrier. In this work, we attempted to reduce tool wear by controlling the machining inclination angle between the tool and the workpiece. To do this, the range of cutting angles engaged in the cutting using a ball end cutter is obtained from the boundary lines describing machined sculptured surfaces represented by the cutting envelop condition and the geometric relationships of successive tool paths. Then, the chip cross-sectional area and chip length can be obtained from the calculated cutting edge and the rotational engagement angle. The simulation results showed that a machining inclination angle of 15° was good enough from the point view of machineability, and this value was verified by a cutting experiment using high-speed ball end milling.