驾驶员安全气囊的仿真优化

在MADYMO中建立安全气囊的模型,并应用PSM子结构方法建立了车人的简要模型。通过计算机仿真数据与实验进行了对比,并在此基础上从气囊直径,排气孔直径,气流率三个方面对安全气囊进行了优化,使其在正面碰撞中对驾驶员的保护作用有了明显提高。     

驾驶员侧安全气囊及壳体的性能仿真分析

阐述了驾驶员侧安全气囊(DAB)仿真与试验验证的分析流程。为了准确模拟驾驶员侧安全气囊的工作特性,基于有限元分析软件建立了驾驶员侧安全气囊的有限元模型,并通过气体发生器的压力试验、跌落塔试验对气囊参数进行标定。通过对驾驶员侧安全气囊的静态展开过程进行CAE仿真分析,结果表明静态展开时气囊壳体撕裂线出现过撕,且壳体上部和底座连接处断裂分离。经试验表明,驾驶员侧安全气囊性能CAE仿真精度较高,该安全气囊不能满足驾驶员的安全要求。为了优化驾驶员侧安全气囊,对驾驶员侧安全气囊的壳体和底座进行结构进行加强,试验结果表明该方法可行有效,在工程上具有参考价值。     

驾驶员座椅悬架系统刚度调节特性研究

建立了一种含两水平布置线性弹簧的驾驶员座椅悬架系统垂向力与垂向位移特性关系的理论模型。基于此模型,分析了在悬架运动行程内,弹簧刚度对悬架垂向力-位移特性、垂向等效刚度以及振动固有频率的影响,探讨了通过对弹簧刚度的调节来实现悬架垂向等效刚度调节的可行性。研究结果表明,座椅悬架的垂向力-位移特性具有明显的非线性特性;在座椅悬架整个行程内,垂向等效刚度与振动固有频率随弹簧刚度的增大而增大,且其在悬架伸张行程内的值远大于其在压缩行程内的值;两弹簧刚度对悬架垂向等效刚度的影响程度具有很大的差别。因此,通过调节对垂向等效刚度影响较显著的弹簧刚度实现悬架垂向等效刚度改变的方法是可行的。     

汽车驾驶员安全气囊装配尺寸检测设备的研制

针对汽车驾驶员安全气囊装配尺寸检测精度差、效率低的问题,基于机器视觉技术设计了一种汽车驾驶员安全气囊装配尺寸检测设备。利用CCD相机获取合格安全气囊照片,然后对照片进行图像处理,并将处理后的气囊图片作为气囊模板,最后将待检测件图像与模板进行图像匹配,依此判定气囊装配轮廓是否合格。采用该设备对奥迪驾驶员安全气囊进行试验,系统误差仅为0.00505,相对标准偏差仅为0.14%,检测周期仅为300ms,试验结果表明,该设备提高了汽车驾驶员安全气囊装配尺寸检测精度和检测效率。     

基于冷气体的安全气囊模拟起爆试验方法研究

针对安全气囊起爆试验依赖气体发生器的问题,按照国内外安全气囊开发试验法规,采用冷气体压缩替代火药气体发生器的方法,开发了一种安全气囊模拟起爆试验装置。设计了展开装置并采用ANSYS软件对其强度及气密性进行了分析,利用Fluent软件分析了标定装置中密闭容器的形状对压力-时间(p-t)曲线的影响,并基于虚拟仪器技术开发了该试验装置的测控系统。最后,进行了两组不同型号安全气囊的模拟起爆试验,结果表明,该试验装置能迅速准确地展开安全气囊,从而验证了该试验方法的有效性和准确性。     

汽车安全气囊误作用的测试方法

这种测试方法是国外知名汽车公司在新产品(轿车、SUV及MPV等)开发阶段,用来检测汽车上的安全气囊是否可以正常安全工作的试验方式。随着国内汽车工业的发展,部分合资汽车企业的研发中心搬到了国内,国内民营汽车企业也建立了自己的研发中心;他们在引进国外成熟车型的同时,也不断地在国内开发更适合于国人的新车型;现在越来越多的车型安装了安全气囊,而且越装越多,这就需要一种测试方法来验证安全气囊误作用的工作可靠性。     

基于AutoForm车顶盖板拉深成形数值模拟研究

以T80系列汽车车顶盖板为研究对象,分析了汽车顶盖的结构特点和性能要求。应用AutoForm软件对车顶盖板进行了拉深成形的数值模拟分析,预测板料成形过程中减薄、拉裂和起皱等缺陷,选择不同的压边力值来优化板料成形工艺参数。通过模拟后的结果与实际生产的结果进行对比,验证了模拟分析的正确性。应用数值模拟技术对缩短模具开发周期、降低成本、提高制件产品质量具有重要的意义。     

机床刚度非线性特征与刚度链薄弱环节识别方法研究

文中主要研究机床刚度在复杂工况下的线性变化情况,利用机床实体测量刚度,结合有限元对机床整机模型进行刚度仿真理论计算,绘制刚度特性变化曲线。建立机床串联刚度场模型,找出薄弱环节,即滚动轴承刚度表现出的剧烈的时变特性和非线性特性,是引起系统刚度变化的主因,分析轴承对机床刚度的影响并加以改善。     

机翼连接支持刚度模拟技术研究

飞机机翼是飞机结构中重要承力部件,机翼部件试验支持刚度是机翼静强度试验的关键环节。验证试验表明:基于简支弹性梁的机翼支持刚度模拟技术理论正确,刚度调整方便快捷、有效;铰支点可调的结构构型可使支持弯曲刚度具有充分的可调范围,实现了机翼弯曲支持刚度精确化。     

多特征融合的驾驶员疲劳检测研究

针对驾驶疲劳检测中面部特征定位及驾驶员疲劳状态判别方法判断存在的不足,提出了利用监督下降算法同时定位驾驶员的多个面部特征。在眨眼、哈欠及点头判断的基础上,提取驾驶员眨眼频率、哈欠频率及点头频率多个特征值建立疲劳检测样本数据库,并构建朴素贝叶斯分类器进行疲劳判断。当驾驶员出现疲劳驾驶时及时给以警告信息,以预防交通事故发生。在实际的驾驶环境视频测试结果中,驾驶员疲劳状态的判别平均准确率达到了94.87%,具有较好的性能。     

杠杆力作用下的螺栓联接刚度分析

螺栓联接由于自身简单和实用性强的特点成为工程结构中应用最广泛的联接形式,但是由于几何结构突变造成整个结构刚度的变化,使得螺栓成为整个结构设计过程中涉及参数最多的影响因素,明确刚度特性的变化规律对于进行包含该结构动力学分析是至关重要的前提。针对螺栓联接的一种受力形式杠杆作用分别讨论了两个影响因素:预紧力大小;杠杆力与螺栓中心的距离对联接刚度变化规律的影响。计算结果表明,较大的预紧力可以保证结构的初始刚度,但是影响较为有限,预紧力增加100%的条件下,初始刚度增加13%;杠杆力与螺栓中心的距离越短,联接结构的初始刚度就越大,该距离增加30%,刚度降低60%。并基于分析结果提出了双指数形式的拟合公式,并与计算结果进行对比分析验证了拟合公式的合理性,该计算结果可以为采用螺栓联接的工程结构提供刚度计算分析方法,为此类结构进行动力学分析提供了基础刚度的研究依据。     

安全气囊的数值分析方法研究

基于LSDYNA软件研究了安全气囊的数学模型、材料及单元的选取,利用其相应数值模拟结果为分析气囊的折叠方式、气囊对fKA-的作用效果及选材选取提供理论依据.     

模拟塔式起重机静刚度特性的精确性研究

对梁单元BEAM188模拟计算分析精确性进行研究,运用有限元分析软件ANSYS建立两种某型号自升式塔式起重机整机结构有限元模型,并对这两种模型所用的单元做理论上的对比,在此基础上进行了多工况静刚性有限元分析,再结合静刚性对比分析结果,证明了梁单元BEAM188模拟计算分析的精确性。     

渐变刚度钢板弹簧的模拟仿真

应用离散梁原理，在ADAMS／Car模式下建立了钢板弹簧的仿真模型；并用共同曲率法推导出渐变刚度钢板弹箦的刚度计算公式。最后对某一钢板弹簧进行建模仿真，仿真结果与理论计算和试验结果进行了对比分析，证明该建模方法的可行性，为汽车悬架、整车的进一步仿真分析奠定了基础。     

深沟球轴承的载荷分布与刚度特征研究

采用有限元法计算了"奇压"与"偶压"两种受载形式下深沟球轴承的静力学响应。对比讨论了轴承内接触应力分布、轴承变形及刚度的变化特征。结果表明当外载荷达到某一值时,关键滚动体与外圈滚道接触中心的接触应力明显大于与内圈滚道接触中心的接触应力,并随着载荷的增加,这个趋势越发明显;两种受载形式下,轴承的位移与刚度表现出明显的差异,奇压形式下,轴承的径向位移小于偶压形式下的径向位移,而奇压形式下的轴承刚度则大于偶压形式下的刚度;相同载荷作用下,静力学方法计算的轴承径向位移小于有限元法计算结果。     

基于工程数值模拟的柔性铰链单元刚度矩阵研究

在总结国内外研究现状的基础上,利用传统的Paros分析设计方法,首先建立了柔性部位呈圆弧形的柔性铰链中性面的曲率半径公式,接着利用坐标转换将其换为极坐标,获得了柔性铰链的转角刚度计算公式。其次,从材料力学理论出发,利用所建立的柔性铰链力学模型,结合工程数值模拟中的拉格朗日插值法、龙格—库塔法及其辛普森求积公式,得出了柔性铰链微小单元的变形与其端部所受载荷之间的数值关系。最后,利用位移法推导出了圆弧形柔性铰链的刚度矩阵表达式,并且用实际的计算例子验证了所建立刚度矩阵的正确性。     

影响滚动轴承变刚度因素的模拟分析

用计算机模拟的方法分析了滚动轴承变刚度的非线性特性，探讨了轴向向和轴承元件表面波纹度对变刚度的影响，为提高轴承刚度提供了理论依据。     

环形丁腈橡胶件静刚度的有限元模拟

对矩形丁腈橡胶件进行静态拉伸试验,通过对试验得到的应力、应变数据进行拟合,得到了Mooney-Rivlin超弹性本构模型参数,利用此本构模型对环形丁腈橡胶件进行静压缩有限元模拟,进行了试验验证,并分析了环形丁腈橡胶件的壁厚、外径以及温度对其静刚度的影响。结果表明：通过有限元方法模拟得到矩形丁腈橡胶件静态拉伸大变形阶段的力-位移曲线与试验结果相吻合,相对误差小于5%,表明Mooney-Rivlin超弹性本构模型可准确描述丁腈橡胶的超弹性特性;环形丁腈橡胶件静刚度的有限元模拟结果与压缩试验结果的相对误差为13.1%,证明了该有限元方法的准确性;随着壁厚或外径的增加,环形丁腈橡胶件的静刚度减小;随着温度的升高,静刚度减小,但减小速率逐渐降低。     

影响滚动轴承变刚度因素的模拟分析

用计算机模拟的方法分析了滚动轴承变刚度的非线性特性 ,探讨了轴向力和轴承元件表面波纹度对变刚度的影响 ,为提高轴承刚度提供了理论依据     

具有非线性刚度特征隔振器的动态分析

对线性系统隔振器的动态与静态特性进行设计计算,已为人熟知。但对具有非线性刚度特征之系统,利用传统的方法则难以解决。本文通过对具有非线性刚度特征的钢丝网垫隔振器实验静态曲线作回归分析和动态响应分析。表明可运用一种简单而可行的方法,解决该类型隔振器的设计问题,以满足既定的动态响应特征要求。为从事非线性系统隔振设计提供了一种有效的手段。文中同时就静平衡位置对非线性隔振系统动态响应的影响进行了理论探讨。