不同碰撞模式的汽车正面结构抗撞性设计

讨论了全宽正面碰撞、斜角碰撞和偏置碰撞三种碰撞模式的特点。以某微型客车为例,基于模拟计算的方法分别按FMVSS208和ECER95法规要求考察了该微型客车(已满足全宽碰撞要求)30°斜角碰撞和40%偏置碰撞的结构抗撞性。对比原全宽碰撞数值模拟结果提出并验证了全面提高该车正面抗撞性的结构措施和评价指标。     

汽车正面25%重叠率碰撞车身前端结构设计

基于Pam-Crash/Safe软件建立了正面25%重叠率碰撞工况车辆-假人有限元基础模型。简化了前端主要吸能构件弯曲和压溃的性能表达,以结构件侵入量作为约束条件,将总目标吸能量分解到子构件上,根据其可压溃长度计算出所需的平均反力。最后,设计断面参数以满足平均反力和吸能量的要求。结果表明,所设计的前端结构能够满足正面25%重叠率碰撞等3种正面碰撞工况的法规要求。本文方法不仅提高了结构优化效率,还在一定程度上实现了正向设计。     

汽车正面气囊充气过程仿真技术

基于计算流体力学(CFD)算法,在MADYMO软件中建立了某国产品牌轿车驾驶员侧气囊的CAE模型,并实现了气囊充气过程的动态模拟。经与气袋的静态点爆试验充气过程的对比发现,流体力学模型比均匀压力模型能更准确地模拟气囊起爆和充气的运动学与动力学过程。论文设计并进行了胸块发射试验,进一步验证了气囊充气模型的准确性。     

汽车正面碰撞工艺实验假人的研制

简述了人体损作机理和损伤指标，并介绍了按照亚洲人身材特点研制出的汽车正面碰撞工艺实验假人的结构特点。该假人的设计准则是模拟真人的生物力学结构和保证较好的抗冲击性。对初研制的假人，进行了简易碰撞实验，数据由专门的信号处理系统进行分析，该系统包含了一套应用Visual C 自开发的测量系统及友好的人机界面。实验结果表明了假人的设计方法和测量系统的可行性。     

汽车正面碰撞中驾驶人应急姿态下的损伤影响分析

为研究汽车100%正面碰撞事故中驾驶人应急姿态对损伤的影响, 根据实车碰撞试验数据, 建立“车辆驾驶舱-驾驶人-约束系统”MADYMO仿真模型, 并进行有效性验证。利用建立的仿真模型, 定位假人并调整参数, 进行车速为64 km/h的100%正面碰撞, 先后对临碰撞时驾驶人的4种典型应急姿态进行碰撞仿真, 然后对比分析驾驶人头部、胸部加速度以及损伤值。结果表明:在几种典型应急姿态下, 驾驶人处于缩回姿态时, 其头部会与方向盘发生直接接触, 造成严重损伤, 而胸部受安全带约束, 损伤差异不大; 而在临碰撞驾驶员保持正常坐姿时, 驾驶员损伤最小, 此时约束系统可达到最佳保护效果。     

汽车正面碰撞乘员约束系统的仿真研究

在MADYMO软件中建立微型客车驾驶员约束系统模型,模型经过调整后,较真实的再现了正面碰撞试验过程,并完成乘员伤害值的仿真计算,与实车碰撞试验结果对比,满足工程计算的要求,从而为整车匹配安全气囊提供了一定的理论依据。     

基于LS-DYNA的微型客车正面碰撞分析

在CAD模型的基础上采用HyperMesh软件建立了某微型客车的有限元分析模型.在LS-DYNA环境下,对整车进行了正面碰撞的非线性仿真,得到了碰撞时相关参数,并对该车在碰撞过程中主要吸能部件进行了分析,最后通过实车碰撞验证了仿真结果的正确性.通过仿真和实车碰撞结果表明:利用有限元分析对于汽车正面碰撞仿真是有效的.     

两车正面碰撞试验有限元分析

运用汽车碰撞理论,根据国家C-NCAP的有关规定以及CMVDR 294关于正面碰撞乘员保护的设计规则,以某型号轿车为研究对象,利用有限元分析软件Hypermesh和LS-DYNA等建立两车正面碰撞有限元模型,对两车正面碰撞进行了仿真分析,并参考有关文献验证其仿真的正确性。通过对整车以及前保险杠、前钣金件、前门框和速度、加速度时间历程曲线的分析,评价整车的安全性。     

某乘用车正面碰撞性能分析及结构优化

在有限元软件Hypermesh中建立了某乘用车有限元模型,利用LS-DYNA有限元软件对某轿车进行了100%的正面碰撞仿真分析。以降低碰撞中B柱加速度及前围侵入量为优化目标,对其主要吸能部件进行了结构改进,使该型车碰撞性能得到了提升。     

微车正面碰撞建模与仿真分析

为分析微车前部构件的耐撞性,根据碰撞仿真理论,建立了基于求解器LSDYNA的微车正面刚性墙碰撞有限元模型,对微车正面碰撞过程进行仿真计算,并将仿真结果与真实试验结果进行对比,验证仿真模型的有效性。通过分析前纵梁和前围板的变形及吸能情况,可知前围板变形在可接受的范围内,前纵梁变形吸能情况不理想,需要进一步优化。     

两车正面碰撞事故的有限元法仿真研究

为了解决传统交通仿真无法精确反映交通事故过程中汽车材料大变形、非线性特征的问题,利用有限元分析软件ANSYS/LS DYNA,对道路交通事故中两车正面碰撞的情况进行了有限元仿真研究.通过调查,选用捷达牌轿车与松花江面包车作为正面碰撞的典型车型,基于大型有限元软件ANSYS平台,建立简化的两车模型.针对发生在黑龙江省某公路上一起捷达轿车与松花江面包车正面碰撞的交通事故进行了有限元仿真,得到了碰撞后的能量-时间曲线、速度-时间曲线和变形仿真图,仿真结果与实际情况基本符合.分析结果表明利用有限元方法进行交通事故仿真具有可行性,并为交通事故仿真中的变形仿真做了补充.     

汽车侧面碰撞乘员骨盆生物力学模型建立及分析

为了研究碰撞过程中骨盆的生物力学响应和损伤机理,构建了一个基于50百分位中国男性CT影像的骨盆三维有限元模型。模型采用Guillemot实验和Salzar实验进行仿生可靠性验证,并比较了皮质骨分别采用六面体单元和壳单元模拟时模型的准确性。结果表明:两者均能有效地预测骨盆的碰撞响应和损伤,但皮质骨采用六面体单元模拟时,与试验结果具有更好的一致性。此外,通过与同等条件下女性骨盆碰撞仿真及试验结果的对比分析,发现男女骨盆由于几何形状以及外部尺寸差异,导致两者在碰撞条件下抵抗变形的能力不同。     

某轿车车身正面碰撞安全性能优化

针对"汽车车身安全性能指标改进"的项目要求,利用有限元碰撞仿真技术,通过田口方法(DOE)和自动型面优化方法(morph)分析正面碰撞中车身结构存在的问题,完成结构优化,达到改进车身安全性能的目的。通过此方法可为解决车身的碰撞安全性能提供参考,提高工作效率。     

商用车正面碰撞试验研究与改进设计分析

按欧洲法规ECE R29正面摆锤撞击试验对某商用车进行出口认证,出现驾驶室前悬置支架断裂、转向机构向上和向后移动、驾驶室严重压溃变形等问题,进行了CAE优化设计和结构研究分析,采取合理有效的改进措施,使得最终优化方案通过了实车验证试验。介绍了现行ECE R29-02的修订案ECE R29-03,后者加大了正面撞击能量,对驾驶室强度和刚度提出了更严格的要求,为我国商用车新产品研发和出口提供了最佳设计指导和国际法规引领作用。     

基于汽车正面碰撞的吸能盒设计及优化

对汽车正面碰撞有限元模型进行了分析,建立了可替代整车碰撞模型的子模型,并对其进行验证。在所建立的子模型的基础上,设计出了双层波纹管样式的吸能盒结构,利用自适应响应面法对其厚度进行优化设计。整车碰撞仿真结果表明:吸能盒结构吸收的能量比原结构提高了14.2%,纵梁碰撞力比原结构减小了15.3%。     

某微型电动车无副驾气囊正面碰撞乘员损伤优化研究

为优化某微型电动车正碰无气囊情况下的副驾乘员头颈部损伤,基于LS＿dyna仿真对标模型对头颈部伤害曲线进行对标,在此基础上从不同安全带力性能表现方面对头颈部伤害进行研究,并对比分析得出减小乘员头颈部损伤相对理想的安全带力性能表现状态方案,再进行实车试验验证方案的有效性。仿真和试验结果表明：预紧限力安全带的肩带力在限力阶段有过冲表现会对假人头颈部伤害产生不利影响,同时安全带预紧力过小或过大也会对乘员伤害产生不利影响,合适的预紧安全带力性能可有效降低假人头颈部损伤。     

高速汽车弯道前方碰撞报警算法

根据稳态预测动态校正假说,提出了横向与纵向加速度综合预测算法并用于预测行驶中的汽车在将来时刻的位置。同时,提出了用虚拟道路拟合算法模拟汽车前方道路边界,用障碍物射线检测算法对汽车前方障碍物的相对位置进行判别。建立了仅以雷达为前方道路交通环境传感器的高速汽车弯道前方碰撞报警算法。仿真结果表明,所建立的算法能够在弯道情况下正常给出警报信息,起到预警的功能。     

钝性碰撞中人体肝脏生物力学响应数值分析

交通事故导致的肝脏损伤是最常见也是致死率最高的损伤类型之一。为了深入分析钝性碰撞中肝脏生物力学响应及相关物理参数,基于具有中国五十百分位男性尺寸的CT建立了具有较高仿真度的肝脏模型,并在满足精度条件下,在肝脏周围建立了简化的内脏器官模型,与自主研发验证的头颈部、胸廓和四肢有限元模型相结合,形成一个完整的人体坐姿有限元模型。参考经典胸腹部钝性撞击试验,分别进行了正面、左斜侧、右斜侧方向上低速(3.8~4.0m/s)、中速(5.2~5.5m/s)、高速(6.7~7.33m/s)等共10组仿真计算,得到了肝脏动力学响应和损伤风险较高位置的压力分布特点。同时研究了不同碰撞方向对肝脏力学响应结果与胸部响应指标相关性的影响,结果表明,各胸部响应指标与肝脏损伤程度(用应力、应变峰值表示)的相关性随加载条件的差异而发生变化,采用单一胸部响应指标预测所有加载工况下肝脏损伤情况的做法是值得商榷的。     

基于DOE的汽车碰撞优化分析

建立了整车的有限元模型,对整车模型进行正面碰撞仿真分析,根据国标评价标准对车身加速度等参数进行了分析;在此基础上,提出了用实验设计的方法对汽车安全性进行直观分析、方差分析和显著性分析,得到最优的试验方案。优化结果表明,相比初始设计方案,优化后的方案明显降低了车身加速度,增强了汽车的耐撞性,为汽车正面碰撞安全设计与改进提供了依据。