头模块低速冲击下PVB夹层风挡玻璃的吸能特性试验研究

为获得汽车事故中人体头部冲击下风挡玻璃的吸能特性,开展一系列头模块与PVB夹层风挡玻璃在不同冲击速度(6.6 ～11.2 m/s)、冲击角度(60°～90°)及冲击方向下的参数化冲击试验。利用加速度传感器得到头模块在冲击过程中的加速度-时间历程曲线并分析头模块在冲击过程中的动态响应;结合高速摄像机图像分析风挡玻璃在受冲击过程中的裂纹扩展过程,研究风挡玻璃的破损形态,并与真实交通事故案例中的风挡玻璃破损形态进行对比分析。在此基础上,通过定义最大接触力、最大塑性凹陷量、头部损伤指标(Head injury criteria,HIC)、头模块损失动能、动能吸收比等吸能评价指标,系统研究了冲击速度、不同冲击方向下的冲击角度对于风挡玻璃吸能特性的影响。结果为风挡玻璃的吸能特性研究提供了必要的试验数据和重要的理论基础。     

基于风挡玻璃凹陷量的人车事故车速计算模型

根据风挡玻璃在行人头部冲击后产生的凹陷量,提出一种基于矩形薄板冲击动力学理论的人车碰撞事故车速计算模型.建立行人头部与风挡玻璃碰撞的抽象物理模型,并根据人车碰撞的特定情形,将适当的材料参数分别赋予风挡玻璃和头部.在保证模型精度的前提下,将风挡玻璃视为矩形薄板,且约束形式简化为简支形式.根据Hertz弹性体接触理论和能量守恒定律,建立头部冲击力与矩形薄板挠度之间的关系.利用Namer定理将风挡玻璃的凹陷量进行改写并得到头部冲击速度与风挡玻璃挠度的模型.结合人体上风挡玻璃时汽车碰撞速度与头部冲击风挡玻璃速度之间的定量关系,建立风挡玻璃凹陷量与汽车碰撞速度之间的计算模型.经实际交通事故案例验证,该模型计算快速,结果可靠,为人车碰撞交通事故再现中的车速计算提供一种新的计算方法.     

福特与康宁合作开发新型风挡玻璃

据海外媒体报道,以生产智能手机屏幕保护玻璃闻名的康宁与福特达成一项合作协议。两家公司将联合为2016年的福特GT车型开发新挡风玻璃,与以往的挡风玻璃相比,新挡风玻璃更薄、更轻和更结实。被称作Gorilla Glass hybrid的这种材料不仅仅会用来生产前挡风玻璃,还将被用来取代发动机盖窗的玻璃。     

玻璃遇上互联网 汽车风挡将变成Google Glass

<正>风挡上会显示3D图像和数据资讯?尽管现在看来还有点不切实际,但来自范德堡大学电机工程和计算机科学系的助理教授儒勒·怀特表示,"虽然要实现电影《少数派报告》中呈现的科技场景,至少还需要十几年的时间,但短期内还是可以看到一些不错的成果的"。     

混杂复合材料蜂窝夹层结构冲击特性研究

采用试验与有限元分析相结合的方法研究了复合材料蜂窝夹层结构的抗冲击性能.基于Vumat子程序建立其三维渐进失效准则,通过试验来验证仿真模型的准确性.利用精确仿真模型来进一步对不同参数下蜂窝夹层结构的抗冲击特性进行研究.结果 表明:冲击能低于一定值时,冲击峰值力随冲击能的增加而增加,当冲击能超过该值时,冲击峰值力将会稳定不变;冲头直径越小,冲击峰值力越小,蜂窝夹层结构吸收能越大;蒙皮厚度的增加可使蜂窝夹层结构抗冲击性能增强,但蒙皮厚度对吸能特性影响较小.     

低速冲击下杉木-复合材料夹层结构的动态响应试验研究

杉木作为天然植物材料,与传统金属材料相比,其比重更轻,并且具有绿色环保无污染可回收等优点。基于此,将杉木材料作为研究对象,试验研究了杉木-复合材料夹层结构的低速冲击动态响应特性,并与传统金属材料夹层结构的动态能量吸收进行了对比分析;同时还研究了不同冲击能量和夹芯材料厚度对夹层结构形变及其吸能特性的影响。利用高倍显微镜观察了杉木夹芯变形后的微观形貌,进一步分析了芯材破坏模式对结构吸能特性的影响,以及微观变形与宏观破坏的联系,旨在推动绿色、环保材料在载体设计及其在多学科领域的应用。     

复合材料蜂窝夹层板低速冲击损伤模拟及实验研究

复合材料蜂窝夹层板因其良好的力学特性及质量轻等优点在工程中得到了广泛应用,但其抗冲击能力较差。本文研究了复合材料蜂窝夹层板受低速冲击后的变形和损伤情况,采用光滑粒子动力学结合有限元数值模拟方法分析了复合材料蜂窝夹层板受不同能量冲击后的响应,并通过试验和模拟计算结果对比分析,给出了不同冲击能量下复合材料蜂窝夹层板的位移和损伤。研究结果表明:给出的复合材料蜂窝夹层板冲击数值模型能够合理的模拟低速冲击行为,能为工程中复合材料蜂窝夹层板结构受冲击损伤的测定提供参考依据。     

响应板式爆炸冲击模拟装置试验仿真研究

根据响应板式爆炸冲击模拟装置的基本原理,用ANSYS建立响应板式爆炸冲击模拟装置仿真模型,使用LS-DYNA求解器进行计算分析。通过在仿真模型中修改模拟装置的各个系统参数,如初始条件、边界条件、几何尺寸等,获取这些参数变化对模拟装置模拟的冲击环境的影响规律,为试验设计和指导试验调试提供了依据,提高了冲击试验精度,缩短了冲击试验周期。     

基于行人保护的溃缩式前大灯设计研究

在轿车主动安全性设计中,行人和车相撞的过程中的头部保护是一个国内外研究的重点.越来越严格的汽车安全性法规对行人保护提出了更高的要求.针对基于行人保护的溃缩式的前大灯设计进行了研究,采用有限元分析的方法,对行人头部和前大灯撞击进行了仿真.结论是:溃缩式前大灯能够很好地减少头部的伤害值;并在某国产轿车品牌新车型自主开发中得到了成功的应用.     

扭杆弹簧受短波冲击的响应研究

应用扭杆弹簧的波动传递特性,探讨单自由度系统受短波冲击的求解方法。在考虑扭杆弹簧的具体结构的情况下,对单自由度系统进行建模,与古典振动理论的建模方法进行比较。给出一个算例,得到了三种方法的响应结果。并对它们的响应进行分析,探讨了扭杆弹簧刚度变化对响应的影响。     

层合复合材料板的低速冲击损伤及剩余压缩强度研究

针对复合材料层合板的冲击及冲击后的压缩破坏过程提出了一种全程分析方法。该方法应用三维逐渐累积损伤理论和分析技术,对层合板的冲击以及冲击后含损伤的层合板在压缩载荷下损伤扩展的全过程进行分析,分析中没有对冲击后层合板的损伤状态做人为假设,而是把冲击后层合板的预测损伤直接用于剩余压缩强度研究,从而不仅提高了最终失效载荷的预测精度,而且避免了为获得冲击后损伤状态参数所进行的大量试验,同时开发了模拟程序,该程序可以预测任意铺层角度、铺层厚度的层合板受外物冲击以及冲击后的损伤状态及在压缩载荷下的逐渐损伤破坏过程和最终失效载荷。通过与已有文献结果进行比较,验证了方法及程序的正确性。     

基于内聚力模型的夹层玻璃冲击破坏仿真分析

夹层玻璃冲击破坏特性的研究对于风挡玻璃设计、行人保护及交通事故再现具有重要意义。针对传统有限元方法不能有效描述脆性材料冲击破坏的问题,在介绍双线性内聚力模型基本理论的基础上,建立适用于夹层玻璃冲击破坏现象的有限元模型,使用已嵌入内聚力模型的有限元软件LS-DYNA仿真分析夹层玻璃的冲击破坏过程。同时,设计简易夹层玻璃板落锤试验装置,以评价仿真分析结果。夹层玻璃板的裂纹分布和冲击加速度的仿真与试验结果的良好一致性,验证了内聚力模型与仿真分析方法的有效性。     

磁场加载方式对磁电器件磁电效应影响的研究

将磁致伸缩材料(Terfenol-D)和压电材料(PZT-8)复合,利用谐振原理构造了一种磁电器件.当激励磁场的频率等于或者接近于Terfenol-D的固有频率时,Terfenol-D将驱动PZT-8振动并发生共振,压电材料的输出电压将达到极大.在不同的偏置磁场和交变磁场的加载方式下,研究了谐振状态下的磁电层合器件在强、弱偏置磁场强度下的磁电特性,研究表明,当偏置磁场和交变磁场分别沿长度和宽度方向施加时,相比在弱磁场下,强磁场下磁电层合器件的磁电电压系数分别提高了43.3%和近2倍.     

智能电网环境下负荷响应对系统消纳风电能力影响模型探析

为了更多消纳智能电网环境中风力发电，依据需求与负载的交互响应，提出了一种多层时间尺度连续调度操作模型。分析了风力发电不确定性的产生机理，在此基础上建立了风电功率预测算法，再引入基于风电消纳的需求响应概率的多级调度概念，提高了电网调度模型对风力发电随机性、间歇性的整体适应性。通过案例验证该方法的可靠性和有效性，数据证实该方法能在保证智能电网调度经济可靠的条件下有效地提升风力发电的消纳水平。     

采用响应窗评价的薄板变形稳健性研究

针对薄板件在外力及噪声因素共同作用下出现的变形不确定及稳健性低的现状,对薄板件在各偏差源影响下的变形进行了研究。以定位元件数量、位置,外部作用力大小、面积为控制因子,装夹参数误差、外部作用力误差、材料性能误差为噪声因子,首先对随机噪声因素进行描述性随机抽样,再对控制因子进行试验设计,通过有限元模拟得到薄板件在控制参数各水平组合下的有效变形及响应窗,进而得到变形合理、稳健性高的控制策略区间。以汽车顶盖搬运过程中的变形为例,运用该控制策略,可以有效减小其在外力作用下的变形,并提高稳健性。     

某轿车前副车架服役载荷模拟试验加速方法研究*

服役载荷模拟试验能准确地预测零部件的疲劳寿命。为节省试验时间,急需开发出一套合理、实用的加速试验方法。重点研究在不具备结构局部应变响应,仅具备外部激励载荷如力、位移、和加速度等情况下的试验加速方法。基于修正Miner准则,以伪损伤保留比例作为小载荷删除准则,并结合疲劳数据编辑(Fatigue data editing, FDE)技术,提出一套便于工程应用的服役载荷模拟试验加速方法。以某轿车前副车架的疲劳试验为例,分别编制伪损伤保留比例为99%、95%和90%的加速谱。综合考虑各加速谱的载荷特征和加速效果,选用95%加速谱、90%加速谱和原始谱分别建立台架试验。试验结果表明两种加速谱在有效节省试验时间的同时,均获得了与原始谱相同的试验结果,且90%加速谱的加速试验效果更为显著。本方法便于工程应用,可为其他汽车零部件的服役载荷模拟试验提供参考。     

轻轨锚固螺杆单位脉冲响应信号的稀疏径向基函数网络提取

轻轨锚固螺杆是轻轨交通中连接轨道梁和墩台的关键受力部件,脉冲响应函数的提取是其健康监测的关键和核心技术。引入稀疏优化算法取代经典径向基网络的最小二乘法,构建网络的输入输出方案,引入二维DCT基对学习权值矩阵进行稀疏表示并通过正交匹配追踪算法来获得尽可能稀疏的网络训练权值。将单位脉冲激励信号输入该网络即可获得系统的单位脉冲响应函数。实验结果表明,所构建的稀疏径向基网络能准确提取单位脉冲响应函数,对工程应用具有参考价值。     

基于响应面法的液压平板车车架结构优化

针对传统机械设计以应力强度为基础,其结果往往不是最优解的问题,采用应力试验法及有限元分析法获得了车架的危险部位,即车架横梁之间的腹板孔口倒角处存在明显应力集中。因此取车架腹板开孔孔长、宽及倒圆半径为设计变量,对车架结构进行了优化设计。采用回归的正交设计理论,结合ANSYS液压平板车车架的参数化有限元模型,得出了车架腹板最大应力的响应面函数。运用MATLAB优化工具箱得到可靠度指标,最终实现了以可靠度为目标的车架结构优化,优化结果使得结构在安全可靠的前提下更轻。      

基于履带车辆车体动态响应的行驶路面不平度识别

建立了基于履带车辆车体动态响应的行驶路面不平度识别的模型.该模型采用带外源输入的非线性自回归神经网络结构,以履带车辆车体动态响应为输入、路面不平度为输出.将相关性系数、均方根误差和绝对误差累计概率密度作为识别效果的评价指标,并给出了上述三个指标的融合方法.基于正交试验设计的思路分析并实现了路面不平度识别模型输入数量和识...