转向防伤害人体冲击数据采集系统的研究

转向防伤害人体模块冲击试验是国家汽车产品强制性试验之一.通过对国内外强制性以及企业标准的研究,研制出一种可同步采集碰撞水平力、冲击速度、冲击加速度、转向管柱溃缩量以及试验录像的数据采集系统.该系统所有传感器同步触发,采集频率高,通过位移传感器直接测量与加速度传感器二次积分间接测量的对比,确定最适合高速碰撞下的管柱溃缩量测量方式.该系统最终生成的水平力-溃缩量位移曲线得到了国内转向系统生产厂商的一致认可.     

功能梯度材料吸能盒碰撞仿真及优化

通过在铝合金成分中添加316L不锈钢制作功能梯度材料吸能盒,同时对其横截面形状进行优化形成五边形截面结构,并基于试验设计和响应面模型对五边形横截面的具体结构进行多目标优化设计.仿真结果表明:五边形功能梯度材料吸能盒能够实现稳定的从头部至尾部的折叠溃缩.和传统吸能盒相比,单位位移吸能效果提升,能够有效削弱碰撞对车身的损伤...     

轨道车辆分级压溃式结构吸能装置设计研究

轨道车辆的被动安全技术作为保障列车安全运行的最终屏障越来越受到人们的重视。该文针对车辆吸能装置结构复杂、生产成本高等问题，提出一种两级压溃式结构吸能单元梁设计方案。该方案通过有限元分析与碰撞试验相结合的方式开展不同吸能单元梁壁厚对吸能性能的影响研究，并基于仿真计算结果对吸能部件进行动态冲击试验。结果表明，该吸能装置平均吸能量十分接近，能有效实现充分吸能过程中的可控有序的塑性变形，且结构屈服后平均力值未超过车体静态纵向承载值。该方案在满足车辆设计要求的同时降低结构复杂程度，在产品降本增效方面具有明显的应用优势。     

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.     

常导中低速磁浮车体端部吸能结构的优化

近年来磁悬浮列车因其运行速度快、乘坐舒适等优点被很多大中城市青睐,但由于其空间密闭,一旦发生事故,后果严重.为了提高车体被动安全性,最大程度上降低事故损失,以中低速磁悬浮头车为载体,应用碰撞仿真软件PAMCRASH对中低速磁悬浮头车车体进行大变形碰撞仿真,通过对车体端部二级吸能结构压溃管的壁厚、结构形状、材料、诱导方式及焊接方式对其吸能特性的影响进行研究,并选择合理参数确定了压溃管的最终实际优化方案,为吸能部件的研发和再生产提供必要的理论依据。     

功能梯度材料吸能盒结构设计及优化

传统的吸能盒结构,碰撞过程无法实现稳定有序折叠溃缩,同时存在单位质量吸能效果差的缺点,限制了汽车安全性能的提高。引入一种功能梯度材料(Functionally Graded Material, FGM)结构吸能盒,即在传统316L不锈钢基体上添加铝合金成分形成梯度材料结构,同时仿照竹节虫胫骨截面结构对其横截面形状进行优化,并基于优化拉丁超立方体试验设计和响应面模型对竹节虫胫骨横截面的具体结构进行多目标优化。仿真结果表明,优化后的仿生功能梯度材料吸能盒能够实现稳定的从头部至尾部的折叠溃缩。和传统吸能盒相比,仿生结构功能梯度吸能盒单位质量吸能效果提升,能够有效削弱碰撞对车身的损伤。     

大尺寸结构钢胀筒压溃吸能的研究

通过元组件矩阵试验,获取半锥角、壁厚以及定径长等不同结构参数的大尺寸结构钢胀筒压溃吸能的准静态压缩性能数据,分析各个因素对吸能效果的影响.分析结果表明:压溃载荷呈随半锥角增大先减小后增大的趋势,随壁厚增加单调递增并趋于缓和,但对定径长因素变化不敏感.采用ABAQUS/Standard建立压溃吸能结构的有限元模型并进行仿...     

薄壁梁轴向压溃力的影响参数

薄壁梁被广泛应用于吸能元件,其轴向压溃变形是一种理想的吸能模式。基于VCS(Visual CrashStudio)模型,采用正交试验法研究了影响薄壁梁轴向压溃力的设计参数。在此基础上,分析了既能使薄壁梁保持一定吸能水平,又能降低力的波动范围促使变形更稳定的途径,采用有限元模型对分析结果进行了验证。研究表明,改变截面几何形状使截面的折角数目增多,同时降低板厚可以达到上述目的。     

泡沫填充蜂窝夹层结构汽车吸能盒吸能特性研究

吸能盒是交通事故中尤其是低速碰撞最先进行溃缩吸能的结构,传统吸能盒一般为薄壁方形管结构,随着设计理念的发展,提升吸能能力最主要的两条路线为泡沫填充和复合夹层结构填充。本文分别将EPP泡沫填充六边形,类四边形和类蜂窝夹层,形成复合型泡沫填充蜂窝夹层吸能盒,采用理论分析与数值仿真的方式,以相应的碰撞评价参数对其进行吸能特性研究。结果表明：泡沫填充蜂窝夹层结构吸能盒大大提升了传统吸能盒的吸能能力,并且采用泡沫填充后,蜂窝夹层结构吸能盒的吸能特性也得到了进一步增强。     

基于仿生微圆结构的汽车吸能盒耐撞性分析

为提高汽车吸能盒的耐撞性,受甲虫鞘翅微观结构启发,研究了一种可应用于吸能盒结构设计的仿生微圆结构。建立了仿生微圆结构的有限元模型,对比分析了仿生微圆结构与传统肋板结构的吸能特性。基于简化超折叠单元理论,推导了仿生微圆结构在轴向载荷下的平均压溃力理论解。研究结果表明：与传统肋板结构相比,仿生微圆结构的能量吸收效率提高了32.20％以上,且理论解与试验结果的吻合度较高。     

基于柔性腿型的轿车前部吸能结构研究

针对轿车前端吸能结构与柔性腿碰撞伤害值的问题,对轿车前端吸能部件结构与材料进行了研究。通过运用计算机辅助工程技术,建立了某轿车以及泡沫吸能结构和薄壁钢吸能结构有限元模型;轿车前端分别采用了两种吸能结构,并改变了吸能结构的压溃空间,与柔性腿仿真模型进行了碰撞实验;通过实验数据分析、对比了两种吸能结构与柔性腿相撞的特点。实验结果表明,汽车前端吸能结构使用泡沫材料,适当减小泡沫厚度,有利于降低柔性腿韧带伸长量;吸能结构使用薄壁钢结构则需要足够的吸能空间,有利于调整碰撞腿型运动姿态,降低柔性腿胫骨弯矩及韧带伸长量;薄壁钢结构刚度均匀且具有金属的压溃特性,在与行人腿部相撞时,可以起到更好的保护作用。     

CFRP薄壁管件耐撞性能的实验研究

利用万能试验机开展三点弯曲和准静态轴向压溃实验研究了CFRP薄壁管腔结构件的耐撞性能，结果表明准静态轴向压溃的比性能率为60~80kJ/kg，破坏形式为花瓣型；而三点弯曲实验说明管件的侧向吸能比较差。管件的轴向与侧向初始载荷峰值与厚度成等比例的增长，轴向和侧向的比吸能率略有提高；偏薄管件在轴向压溃过程中易发生局部屈曲，偏厚管件则趋向于稳定压溃吸能。     

机动车可调转向管柱的结构改进

为提高驾驶的方便性和舒适性,具有调节功能的转向管柱已经逐步应用于国内汽车的转向系统中.介绍一种可调转向管柱的调节机构,并对该种设计结构和调节功能进行解析,通过对设计结构上的改进,达到了管柱保持力的提升.     

汽车四向调节转向管柱系统的分析与研究

利用TRIZ理论对某款电动助力系统四向调节转向管柱进行技术矛盾与冲突分析,利用三维建模、FEA模态分析,对转向管柱进行结构优化,设计了一种具有较高固有频率、良好的操作手感的四向调节转向管柱系统。利用锤击法在原型样件上验证了该设计的有效性。     

汽车转向管柱试验工程技术研究(一)

汽车转向管柱试验通常是指在试验室内,使用专用试验设备,依照试验大纲及相关标准,对汽车转向管柱总成或部件进行各种测试与试验的工作过程.试验的目的是为了对汽车转向管柱产品的性能进行考核使其缺陷和薄弱环节得到充分暴露,以便进一步研究并提出改进意见,目的提高汽车转向管柱的性能和质量.试验是发现问题的重要手段,是对汽车转向管柱做出客观评价的依据.     

切削式吸能结构的仿真分析

利用显示有限元软件ANSYS/LS-DYNA,对切削式吸能结构进行了仿真分析,并与同样工况下的方管、圆管压溃吸能结构做了比较。分析了切削深度、刀具前角、工件材料对吸能过程的影响。仿真结果表明:切削式吸能结构吸收的能量与压溃式吸能相当,并且吸能过程稳定,力峰值远小于压溃管力峰值;切削式吸能结构吸收的能量、撞击力与切削深度成正比,与刀具前角成反比,工件的材料对切削吸能过程有一定的影响。     

汽车转向管柱的有限元分析及设计优化

汽车转向管柱是重要的安全件。针对汽车转向系统的设计需求,结合转向管柱的结构特点,提出采用有限元法分析强度刚度、模态、疲劳和碰撞,并对转向管柱的运动仿真进行介绍。借助有限元分析和运动仿真,可以针对不同设计变量进行设计研究及优化设计,最终得出最佳的设计方案,同时对提高整车性能和使用寿命也有着十分重要的意义。     

多元胞结构在机车吸能装置中的应用

在车辆被动安全防护中,吸能部件的设计研究是其基本的一个环节.设计耐碰撞机车吸能装置可在车辆发生碰撞后迅速更换损坏部件,减少维修周期,节约维修成本.薄壁金属吸能结构作为一种高强重比、低成本、高吸能效率的结构,广泛应用于飞机、汽车、铁路列车和轮船等几乎所有交通工具的碰撞动能耗散系统中.对四元胞正方形结构和几种常规截面形状单...     

诱导槽对帽形结构吸能特性的影响研究

以汽车前纵梁结构为研究对象,设计了多种轴向阵列诱导槽布置,并分别与无诱导槽和有单个诱导槽的帽形结构进行对比分析,在有限元仿真分析的基础上,结合落锤试验对帽形结构的吸能特性进行研究。结果表明:诱导槽结构能够有效降低峰值压溃力,有效改善帽形结构的变形,且具有轴向阵列诱导槽帽形结构的变形和压溃力在一定程度上变得可预测。     

基于薄壁梁压溃理论的商用车被动安全性提升研究

为使某企业商用车被动安全性提升到欧盟ECE R29-03标准,进行基于薄壁梁压溃理论的碰撞性能仿真及优化研究。首先,建立正面摆锤碰撞驾驶室虚拟试验模型,并以国内《商用车驾驶室乘员保护》标准对驾驶室进行正面摆锤撞击仿真试验,对比实车试验以验证驾驶室虚拟试验模型的准确性。其次,基于矩形截面薄壁梁纵向压溃理论,推导多直角截面薄壁梁纵向压溃吸能理论表达式。然后,依据碰撞中驾驶室地板纵梁压溃反力随时间变化曲线,提出一种基于多直角薄壁梁纵向压溃理论的双帽型结构吸能器,进而进行吸能器参数的优化设计。最后,在欧盟ECE R29-03标准的试验工况下进行正面摆锤撞击仿真验证新型吸能器结构的有效性,提升了商用车被动安全性,为改进平头商用车被动安全性提供理论基础。