汽车被动安全性研究的三维乘员多体系统模型

采用多刚体系统动力学中的Ｒ－Ｗ方法建立了用于模拟汽车碰撞过程中乘员运动学、动力学响应的三维人体模型，以美国联邦机动车辆安全标准定义的Ｐａｒｔ５７２Ｄ型假人为例，对其前碰中的运动进行了模拟，并通过试验验证了该模型的正确性。     

微胶囊化肉碱的缓释性能

研究了微胶囊化肉碱的肠溶性，并对其在模拟肠液中的释放动力学过程进行了初步探讨，发现微胶囊化肉碱在释放过程的前20min遵循一级反应动力学。     

航天器对接机构缓冲系统特性研究

研究带周边式对接机构的航天器在对接捕获过程中的缓冲动力学行为。根据缓冲器等效撞击模型，在几种不同工况下，给出了等效质量的确定方法，从而提出了缓冲系统参数的计算方法。最后，用简化的对接动力学模型计算出一些模拟结果。     

钢丝绳卷扬垂直升船机设计的动力学问题探讨

分析了船只进出承船厢过程中的水动力学问题和防撞梁的碰撞动力学问题，提出用非线性浅水波方程建立水动力学模型，并考虑水体、船只和船厢之间的摩擦阻力，同时要考虑无粘无旋假设将引起的误差；分析了缓冲油缸和塑性简支梁两种防撞梁设计方案和相应的动力学问题。分析了承船厢升降状态的动力学问题，主提升机系统的动力学建模要考虑机械传动间隙、制造安装误差，提出了采用ＭＡＴＬＡＢ提供的ＳＩＭＵＬＩＮＫ模拟主拖动系统，并与     

MD与KMC的耦合模拟研究与实现

材料辐照损伤是当前材料领域和计算机领域研究的热点之一。分子动力学（MD）和动力学蒙特卡罗（KMC）耦合模拟是材料辐照损伤模拟中常用的方法。MD和KMC模拟体系中的原子类型、变量种类以及数据表示形式都不同，如何实现两个体系间数据的传输，是耦合模拟中的一个重要问题。为了解决这一问题，该文设计并开发了一个中间程序，提出了识别系统中原子类型的最短距离（SD）算法，通过计算原子位置与标准网格点之间的距离，来判断系统中的间隙原子、空位和正常原子。最后通过实验验证了该方法，MD及KMC耦合模拟的正确性和有效性。     

石化工业可持续发展的系统动力学模型

运用系统动力学原理,建立了石化工业可持续发展的系统动力学模型;对模型中的反馈环的结构、功能做了具体分析,从而揭示了石化工业可持续发展影响因素的交互作用机理。最后,模拟了我国石化工业发展的寿命周期,并分析了模拟结果。     

用Monte Carlo方法模拟晶粒长大

叙述了MonteCarlo(MC)模拟方法并在二维坐标中用300×300个六边形晶格点元素模拟了晶粒长大的过程,获得了晶粒长大动力学和拓扑学方面的重要信息,并计算出晶粒长大的动力学常数η=0.48.模拟结果揭示了MC方法在模拟微观组织过程中的重要作用.探讨了MC方法的特点它抓住简单性与复杂性这一主要矛盾,从局部规则出发,体现整体演变之效应,文中还概述了MC模拟方法在材料加工过程中的应用情况.     

周期性边界条件下MC模拟晶粒数的统计

本文应用Monte Carlo(MC)法模拟二维条件下晶粒长大的原理，晶粒长大结晶界处的格点迁移为主要特征，并用它模拟了在周期性的边界条件下的晶粒长大行为，提出了一种二维条件下精确的统计晶粒尺寸的方法，可以对各种形态的晶粒进行统计，并且考虑了模拟过程中的周期性边界条件对晶粒统计的影响，通过模拟，揭示了晶粒长大过程中材料组织演变时拓扑学和动力学特征。     

Z字钢在蝶式孔型中金属流动的数值模拟

利用有限元分析软件ANSYS／LS-DYNA，对310Z字钢在蝶式孔中的四道次成形过程进行了模拟，详细介绍了有限元模型的建立，材料模型的选择，单元的选择以及网格的划分，得到了各道次轧件的模拟变形结果，对轧件的变形和轧制区内应力场的分布进行了深入的分析，为轧制异型断面型钢的显式动力学有限元模拟提供了参考．     

复材非线性及渐进损伤的态型近场动力学模拟

为了实现复合材料材料非线性行为在态型近场动力学的模拟,引入单参量非线性本构模型来确定态型近场动力学中力状态与变形状态之间的非线性关系.为了实现复合材料渐进损伤行为的态型近场动力学模拟,在力状态表达式中引入一个标量函数,以实现利用强度准则判断物质点之间作用力是否失效.采用动力松弛法作为数值求解方法.结果显示,模型计算得到的单向复合材料板(AS4/PEEK)的非线性应力-应变曲线与试验数据吻合良好;对中心含孔复合材料板的渐进损伤模拟则表明,该模型模拟的破坏形式与已有研究的模拟结果及实验观察结果一致.探索和实现了复合材料非线性本构在态型近场动力学中的引入以及复合材料渐进损伤在态型近场动力学中的模拟.     

汽车前碰撞中安全带约束效率

通过引入安全带的当量刚度、当量冗余度及当量滑移系数,建立了安全带力学模型。在此基础上,以Ｐａｒｔ５７２Ｄ型标准假人为例,研究了不同安全带形式、刚度、冗余度对人体保护作用的影响。     

汽车碰撞散落物广义运动理论模型

为建立符合交通事故再现实际应用误差小的汽车碰撞散落物模型,根据现代接触动力学理论建立了散落物与地面接触碰撞后发生弹跳、滑动和边滚边滑运动的判别条件,结合散落物的材料性能,建立了汽车碰撞散落物广义运动理论模型。利用汽车碰撞模拟试验装置对模型的有效性进行了验证。结果表明,汽车碰撞散落物广义运动行为理论模型计算值与试验值的相对误差小于7%。该模型弥补了以往模型的不足,应用更为具体化和精确,拓展了汽车碰撞散落物在交通事故再现中的应用。     

基于BP神经网络的气囊点火算法模型

通过建立完整的车体-乘员-约束系统仿真分析模型,将BP神经网络模块嵌入到仿真分析流程中,在产品开发阶段实现了气囊点火算法的验证。本算法模型在对网络进行训练的基础上,以不同碰撞速度的正面刚性墙碰撞分析模型为研究对象,建立了车体加速度与乘员位移之间的数学模型,实现了随机输入车体加速度曲线即可获取乘员位移曲线,计算结果与仿真分析结果吻合,为进一步研究气囊点火优化算法奠定了基础。     

兼顾轻量化与吸能性的汽车前纵梁拼焊板设计与参数优化

为减轻车身质量,减少冲压模具数量和降低制造成本,采用拼焊板对某小车的主要吸能部件前纵梁进行了改进设计,并对各块差厚钢板的材料等级及厚度进行了正交试验优化.为保证整车正面碰撞中前纵梁的吸能性,将该梁在整车有限元模型中进行替换,并按照法规及C-NCAP要求进行了正面碰撞分析.结果表明:替换后其碰撞吸能量上升2%左右,B柱的一侧加速度峰值平均下降3%以上,但该零件的质量却降低了6%左右.     

Development of an occupant restraint system model and parametric study on equivalent crash pulse in vehicle frontal offset crash

Studies were conducted to evaluate driver injury metrics with varying crash pulse in offset crash.First,a vehicle finite element(FE) model and an occupant restraint system(ORS) model were developed and validated against tests;then,the crash pulse collected from the test vehicle was equivalent to a dual-trapezoid shape pulse which will be quantitatively described by six parameters and was put into the ORS model;finally,parametric studies were conducted to analyze the sensitivities of parameters of equivalent crash pulse on head resultant acceleration,head injury criteria(HIC),neck axial force and chest deformation.Results showed that the second peak value of the crash pulse was statistically significant on all these injury criteria(P=0.001,0.000,0.000,0.000 respectively),the first peak level had a negative significantly effect on all the criteria aforementioned except the chest deformation(P=0.011,0.038,and 0.033 respectively),and the interaction of the time-points of first and second peak values had a significant influence on head resultant acceleration(P=0.03).A higher first peak value and a lower second peak value of the crash pulse could bring deeply lower injury metrics.     

汽车碰撞仿真研究进展

针对碰撞仿真技术已广泛用于汽车碰撞安全性能预测和优化设计中的情况,对国内外碰撞仿真理论、技术及经验的研究成果进行了综述.介绍了多时间尺度计算法、非对称性有限单元法、ASI-GAUSS法、BWH和RTCL准则及碰撞下焊接属性的设置.总结了碰撞仿真技术的经验及碰撞仿真建模过程中关键问题的处理方式.简述了依据碰撞法规开展整车碰撞仿真分析及其改进的研究成果.阐述了零部件碰撞仿真分析和优化设计的研究成果.指出可应用仿真工具进行碰撞概念性设计,开发多域接触技术,构建瞬态本构关系材料库,开发对碰撞过程进行优化设计的有限元优化模块等.     

兼顾轻量化与吸能性的汽车前纵梁拼焊板设计与参数优化

为减轻车身质量，减少冲压模具数量和降低制造成本，采用拼焊板对某小车的主要吸能部件前纵梁进行了改进设计，并对各块差厚钢板的材料等级及厚度进行了正交试验优化．为保证整车正面碰撞中前纵梁的吸能性，将该梁在整车有限元模型中进行替换，并按照法规及C-NCAP要求进行了正面碰撞分析．结果表明：替换后其碰撞吸能量上升2％左右，B柱的一侧加速度峰值平均下降3％以上，但该零件的质量却降低了6％左右．     

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。     

半刚性波形梁护栏受侧面碰撞的有限元仿真

护栏是重要的交通安全设施,车辆与公路护栏的侧面碰撞是一个较为复杂的事件.为了弥补实物碰撞实验周期长、研究成本高的不足,采用有限元仿真技术对此进行研究.建立了护栏受侧面碰撞的有限元模型并进行了仿真计算分析.将有限元计算所得加速度结果与相应规范中理论计算值进行比较,二者比较接近.结果表明可应用有限元法进行半刚性波形梁护栏受侧面碰撞仿真模拟,为新型护栏的研究开发缩短周期并节约成本.     

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。