汽车碰撞事故判断与新型碰撞吸能装置控制系统研究

通过实车试验研究发现,紧急制动时车辆加速度信号与其他工况有明显区别,可利用车辆的加速度信号识别驾驶员的紧急制动行为以预测碰撞事故。因此,基于制动加速度和移动窗积分算法,研制了一种可用于主被动结合新型碰撞缓冲吸能装置的自动控制系统。实车试验表明,该系统能够有效识别驾驶员的紧急制动行为并预测碰撞事故,能向主被动结合新型碰撞缓冲吸能装置发出正确的触发指令,且工作稳定。     

端部吸能结构在铁路客车上的应用

铁路客车发生碰撞时,最先接触的端部容易损坏,并沿着车体向客室传递,给乘客带来了很大安全隐患。文中在接触碰撞的端部设计一种新型吸能结构装置,通过这种吸能装置可以吸收碰撞产生的能量。通过吸能材料性能和结构的理论分析,冲击产生的能量转变为吸能装置的变形,产生了极大的缓冲。通过研究表明该吸能装置具有良好吸能效果,实现了对乘客的良好保护。     

平头汽车碰撞吸能器的结构设计与试验

为平头汽车设计的碰撞吸能装置由正面弧形缓冲板、纵向吸能器等部件组成，对核心部件纵向吸能器的两种结构设计方案进行了实物碰撞试验。通过分析碰撞试验取得的影像及加速度曲线等数据，掌握了纵向吸能器的有关技术参数。试验表明：由于特殊的结构设计，在发生碰撞时，内部填充阻尼材料的吸能器能够有效吸收碰撞能量、延长碰撞冲击时间。     

一种撞击力可控的新型缓冲装置性能研究

讨论了一种撞击力可控的新型缓冲装置,将缓冲弹簧连接于气流腔内的活塞上,当碰撞发生时,使缓冲装置中弹簧在压缩吸能的同时可做有限移动,延伸了碰撞瞬间冲量的时间因素,降低了撞击力,从而提高装置缓冲吸能能力。研究表明,在一定范围内,通过调控缓冲装置气流腔尾端泄流孔面积,就可以实施对缓冲装置承受的撞击力的控制,其工程意义在于应用本缓冲工作原理,可以实现对碰撞系统撞击力可控的预设目标。     

面向众泰2008汽车的螺纹剪切式吸能装置的设计制造

为了探讨螺纹剪切式吸能装置的实车匹配性,进而验证其在实车碰撞过程中的吸能可行性,针对众泰2008这款车型的结构特点,修正已有螺纹剪切式吸能装置结构参数,设计制造出与之匹配的螺纹剪切式吸能装置,并实现其在实车上的安装与应用.这样既验证了螺纹剪切式吸能装置的实车匹配性,也为进一步的实车碰撞试验奠定基础.     

一种弹簧变形与刚性位移组合的缓冲装置

讨论了一种弹簧变形与刚性位移组合的缓冲装置,其基本原理是将吸能弹簧架在一个移动活塞上,让弹簧受力变形并使其同时作刚性移动。其中,活塞的移动速度通过液流腔的流量控制,达到了延长冲击时间和减缓冲击力的目的。通过试验研究发现,设计的缓冲装置能成倍的提高缓冲能力。由于装置的缓冲机构为纯机械式,且流控介质为普通水,所以,这种缓冲装置特别适用于水下大质量物质的碰撞问题。     

“柔性车挡”二级缓冲戗杠式阻车器的设计研究

针对现有戗杠式阻车器在工作时出现的刚性碰撞问题提出了柔性碰撞,通过采用三种缓冲吸能装置实现两级缓冲,进而实现柔性碰撞,达到柔性阻车目的。     

货车后部吸能装置的设计及全宽碰撞仿真

根据载货汽车后部不具有阻挡和缓冲吸能等缺点,现设计一种车载式可拆装货车后下部防钻撞保护装置。该装置具有机械剪切型的吸能方式,主要用于高速公路上货车被迫停驶时,防止后部车辆(尤其是轿车)发生追尾钻撞事故。利用PRO/E和ANSYS/LS-DYNA软件对其进行了实体建模和仿真。仿真结果表明:该吸能装置可以分解一次性碰撞的巨大能量,逐渐减小碰撞力并吸收其能量,避免轿车追尾钻入货车下部。并在此基础上,针对全宽碰撞仿真计算结果及薄壁构件吸能特性,提出了一些改进措施。     

关于圆柱壳轴向缓冲和吸能特性的研究

圆柱壳可以做高速碰撞情况下的缓冲吸能装置,对其力学性能、吸能特性、缓冲特性进行了分析,这些特性随着圆柱壳的半径、壁厚的变化而变化。安全防护结构的吸能与缓冲的要求可以通过调整元件的上述因素达到。     

自由外翻式组合吸能装置的设计及优化

本文设计了一种三节直圆管翻卷吸能装置,该装置基于金属圆管外翻吸收冲击能的原理,受到冲击时通过上部圆管及下部圆管的外翻卷变形,中部波纹管与多胞管的轴向压缩缓冲碰撞带来的冲击,经过仿真得出,该装置具有较高的比吸能及冲击效率。     

桥墩柔性防撞装置设计及数值分析

针对国内外对于车—桥碰撞的研究较少,而且大多属于对桥墩防撞的研究,对车和乘员保护的研究更少的问题,在我国自主研发的船—桥碰撞柔性吸能防撞装置的基础上,对公路高架桥墩柔性防撞装置进行了设计研究。采用有限元仿真的方法(基于Pro-E建模、Hyper-Mesh前处理、LS-DYNA仿真计算)模拟了小车以速度为80 km/h,碰撞角度为90°正面高速碰撞城市高架桥墩以及模拟了小车以速度为60 km/h,碰撞角度为20°碰撞带有防撞装置的城市高架桥墩。提出了从车辆行驶轨迹、车辆B柱加速度、系统能量以及碰撞表面的撞击力4个方面来系统研究防撞装置在碰撞中的吸能、缓冲及导向作用,并设计了一种新型桥墩柔性防撞装置。仿真结果表明:设置防撞装置后,高速正面碰撞时撞击力由1 700 k N减小到1 000 k N,满足《公路桥涵设计通用规范》的要求,验证了该装置对桥墩和乘员的保护能力。低速偏置碰撞时防撞装置能引导车辆以一定车速回到原车道,验证了该装置对车的保护作用。     

蜂窝铝缓冲结构的仿真分析及应用研究

为得到具有良好耐撞性能的缓冲结构,提升车辆在碰撞中的安全性,以蜂窝铝为研究对象,建立了有限元模型,研究了不同壁厚参数的正六边形铝蜂窝结构的吸能特性,并进一步分析了截面尺寸对缓冲结构碰撞特性的影响,最终结合实际应用,给出了性能合格的缓冲结构方案。通过等效的台车测试,试验和仿真结果的基本一致,验证了有限元模型的正确性。研究结果表明,蜂窝铝缓冲结构能有效吸收车辆的碰撞动能,并降低碰撞过程中车辆的最大减速度,研究对车辆缓冲结构及其参数的选定有重要的参考意义。     

汽车模拟碰撞吸能器的仿真分析

介绍一种新型汽车模拟碰撞用液气缓冲吸能器。应用小孔节流理论,建立液气缓冲器的力学模型,同时对各主要参数对缓冲器吸能特性的影响进行讨论。结果表明:经过参数优化后,该液气缓冲器能够复现不同碰撞车速下的加速度波形要求,可广泛用于汽车安全部件的设计开发和试验验证。     

基于ANSYS/LS-DYNA轮椅车碰撞仿真测试研究

为了获得轮椅车碰撞过程中准确的加速度曲线,设计轮椅车碰撞试验机吸能装置。在分析国内外关于轮椅车碰撞测试标准的基础上,采用模块化设计了轮椅车碰撞试验机。重点叙述了试验机的总体设计与采用ANSYS/LS-DYNA设计吸能装置。该系统不仅能对轮椅车的系固系统和安全系统按相关标准进行碰撞试验测试,而且提供了基于有限元分析方法进行碰撞加速度曲线设计,对国内测试设备的设计理念起到引领作用。     

基于LS-DYNA的曲柄连杆式吸能防护装置设计

本论文运用曲柄连杆的运动原理，并与吸能装置相结合，设计出了一种能够充分吸收碰撞能量并且可以有效防止追尾汽车钻撞的载货车后部防护装置。本装置可通过曲柄摆动、吸能杆收缩、装置的塑性变形等多个环节来实现吸能、防钻撞的目的，并通过ANSYS／LS—DYNA仿真软件对该装置进行碰撞分析，验证了该装置在一定速度碰撞范围内的可行性。曲柄连杆式吸能防护装置的设计分析为载货汽车后部防钴撞装置的研究提供了一个有价值的理论依据。     

基于低速正碰的吸能盒式防撞梁吸能特性研究

基于防撞梁系统的研究与发展现状,对某商用车型的防撞梁系统进行了概念设计,建立了有效的正面100%刚性壁障低速碰撞仿真模型。通过正交试验法,系统地研究了横梁截面、吸能盒截面、吸能盒内板厚度和吸能盒外板厚度对防撞梁系统吸能特性的影响,并利用极差法和综合平衡法选出了最大峰值碰撞力小、吸能盒压缩量小的吸能特性最优组合。最后探讨了溃缩槽间距对吸能盒式防撞梁吸能特性的影响。分析结果指出,最终组合方案满足碰撞力要求,并且吸能盒式防撞梁具有较好的吸能能力。     

轨道列车被动防护装置及应用

介绍了轨道列车的被动防护系统,将碰撞过程中列车的缓冲吸能过程分为4个阶段,即车钩吸能阶段、防爬器吸能阶段、主吸能器吸能阶段及车体大变形吸能阶段。结合各个阶段被动防护要求对车钩吸能系统、防爬器、主吸能器进行了总结分析,对车钩缓冲系统中的橡胶缓冲器、弹性胶泥缓冲器、液气缓冲器、胀管式缓冲装置及其应用进行了分析;对压溃式防爬器、胀破式防爬器、切削式防爬器以及铝蜂窝主吸能器及其应用进行了分析。     

轨道车辆膨胀管式吸能元件吸能特性分析

以膨胀管式吸能元件为研究对象,通过全自动电液伺服压力机和大型落锤冲击试验机,对9个样件进行了18次试验。基于试验数据和数值模拟结果,分别研究了壁厚、锥头外径、冲击速度这三个参数对吸能元件吸能特性的影响。试验结果表明:膨胀管式吸能元件对速度冲击不敏感,落锤冲击下吸能元件的平稳缓冲力与准静态压缩时平稳缓冲力的比值约为0.96～0.98;当锥头外径一定时,吸能元件缓冲力与膨胀管壁厚基本成线性关系;当膨胀管壁厚一定时,吸能元件缓冲力与锥头外径近似成线性关系,且随着锥头外径的增加,缓冲力增加量有减小的趋势。为膨胀管式吸能元件的设计提供了依据。     

两态式节能叶片泵研究

设计了一种叶片可缩回式叶片泵。通过子母式叶片泵与插装式液控换向阀的组合,实现叶片泵供油和卸荷两种状态的切换,同时换向阀的阻尼作用为高压区叶片的伸出提供条件。建立单侧轴向间隙泄漏模型,计算泄漏功率损失及油膜剪切功率损失,建立总功率损失与轴向间隙的关系方程式,求得最佳轴向间隙。提出的该型叶片泵卸荷状态下叶片缩回的条件,并基于热楔油膜理论验算了油膜剪切所造成的温升,以及该温升下油膜膨胀对叶片的作用力,验算叶片泵卸荷时叶片缩回条件,得出叶片可缩回的结论。     

岸边集装箱起重机的碰撞及缓冲吸能结构分析

由于港口起重机质量大,当其沿轨道运行时将具有较大动能,一旦起重机之间发生碰撞,很容易造成脱轨或倾倒的严重后果。文中以岸边集装箱起重机为研究对象,运用Abaqus对其在强风作用下沿轨道滑行时与相邻设备相碰撞的过程进行仿真研究,并将安装缓冲吸能结构前后的岸边集装箱起重机碰撞结果进行对比,证明了缓冲吸能结构在被破坏时对减小关键部位的应力峰值所起到的关键作用,为减小起重机碰撞的破坏性提出指导依据。