基于CATIA软件的TNO-10假人的研究

以汽车碰撞用TNO-10假人为研究对象,在分析研究相关标准的基础上,确定假人各部件的基本尺寸。由于假人的头部、躯干、下肢的轮廓为复杂的不规则曲面,因此笔者运用CATIA软件的强大曲面构建特点对TNO-10假人进行建模。对TNO-10假人的研制,填补了国内无自行研制TNO假人的空白,同时也对提高我国汽车碰撞假人的研究有重要的促进作用。     

儿童碰撞假人几何与材料参数反求

汽车碰撞测试用Q6儿童假人结构较复杂、没有公开几何及材料参数,难以对其进行深入研究和改进。因此,利用CT技术,对Q6假人无金属反光几何边界进行反求;设计并制作了质心测量仪,采用试错法,基于质心一致进行金属件反求,并用转动惯量校正。设计了新型排水法,应用于髋部和锁骨的材料密度反求;设计并利用矩阵方程法进行多材料组合部件的密度反求。通过以上方法获得了Q6假人主要部件的几何模型及材料参数。     

基于中国人体特征的正面碰撞假人的开发策略探讨

采用计算机仿真方法探讨了在现有Hybrid Ⅲ假人基础上通过较少的改变来开发符合中国人体特征的假人的可行性。根据比例缩放方法建立了整体符合中国50百分位人体的假人有限元模型。考虑到中美两国人体最大差异在于四肢,且躯干全部缩放后加工难度较大,故建立了以美国人体特征为基础仅缩放假人四肢和调整部分躯干部件的假人模型,同时,改变假人的材料参数得到了另外一个假人模型。对以上三个假人模型进行碰撞仿真,结果表明,改变假人的材料参数对其碰撞响应的影响很小,而缩放假人外形尺寸对其碰撞响应影响较大,且结果显示缩放假人四肢并调整部分躯干部件的假人与缩放全体段假人的动态响应基本吻合。因此,采用部分缩放的方法来开发中国假人是可行的。     

基于AEMDB试验的不同假人损伤性能研究

2015版欧洲新车评价规程(Euro NCAP)侧碰和侧面柱碰试验中,将WorldSID 50th代替ES2假人进行评价新车的被动安全性能。为了研究WorldSID 50th假人和ES2假人的不同响应特性,提出了假人损伤百分比的概念,并对两种假人进行了假人部件位置的对应关系,随后进行了某个车型2次实车侧面碰撞试验进行对比分析,所有试验设置均是按照Euro NCAP侧碰试验要求进行的。结果表明:在车门侵入速率一致的前提下中,ES2假人的头部、胸部和腹部比WorldSID50th假人的损伤值要高,ES2假人骨盆损伤值要比WorldSID 50th假人低。     

客车约束隔板对后方乘员限制作用的研究

为了研究客车约束隔板对后方乘员的限制作用,通过有限元仿真与试验相结合的方法研究了约束隔板的尺寸、刚度以及后方假人种类对于其限制作用的影响。结果表明:约束隔板尺寸越大能够限制住后方假人所需的刚度就越小;在约束隔板尺寸相同的情况下,50%混III假人相较于TNO 10假人需更大的刚度才能被限制住。最终总结出约束隔板在不同尺寸下能够限制住后方假人所需的最小刚度并设计出能够反映其刚度的静态试验。     

假人腰椎动态冲击特性的试验研究

基于假人腰椎在台车试验中的弯曲响应曲线,设计了针对单独假人腰椎部件的动态冲击弯曲试验装置,并进行了多次动态冲击试验,得到了腰椎橡胶邵氏硬度对腰椎力学特性的影响规律。研究结果表明,自行设计的动态冲击试验装置可较好地反映腰椎在台车碰撞中的动态冲击特性,试验装置具有操作简单,重复性好的特点;在同等动态冲击试验下,假人腰椎橡胶硬度和腰椎冲击弯角峰值呈负相关的线性关系,橡胶硬度每升高一度,腰椎弯角峰值约下降0.56°。     

假人脚部力学特性的试验研究

汽车碰撞试验假人的脚部压缩试验是检验假人生物拟合性是否完好必不可少的试验之一,根据假人脚部标定试验法规要求,设计、制造了假人脚部压缩试验机,试制了4种弹性泡沫材料的不同厚度的脚垫样板,并进行了压缩试验,分析了样板厚度、密度以及硬度对试验结果的影响,得到了载荷-压缩量曲线随样板厚度、硬度变化的一般规律。研究结果表明:当脚垫材料的厚度为6 mm、7 mm以及C型邵氏硬度的大致范围为10~20时,假人的生物拟合性较好。     

基于滑台试验的THOR 5F假人胸部变形特性研究

为了研究THOR 5F假人对约束系统开发带来的影响,分别将THOR 5F假人和HybridⅢ5th假人放置在驾驶员侧、前排乘员侧和后排左侧进行50 km/h滑台试验,对两种假人在3个位置碰撞中胸部变形特性进行了对比。结果表明:THOR 5F假人胸部4个变形量测量传感器,带扣侧下方位置测量值最大, THOR 5F假人胸部最大变形量是同等试验条件下HybridⅢ5th假人胸部压缩变形量的2.4倍,且该胸部位置在假人向前平动过程中存在刚度,该胸部刚度约为100 k N/m。研究结果为THOR 5F假人胸部评价指标的制定及约束系统开发提供了参考。     

基于中国人体尺寸的假人头部模型质心参数设计

基于中国人体头部尺寸参数,采用非均一线性缩放方法对混合Ⅲ型(Hybrid Ⅲ)假人头部模型进行缩放获得了符合中国50百分位人体尺寸的假人头部模型。利用该模型建立头部标定试验仿真模型,研究了假人头部模型质心设计参数对中国假人头部模型在标定试验中动态响应的影响,通过与Hybrid Ⅲ假人头部标定试验响应的对比,探讨了基于中国人体尺寸的假人头部模型质心参数设计依据。结果表明,缩放所得中国假人头部模型合成加速度峰值较Hybrid Ⅲ假人头部模型大8.6%;质心参数对中国假人头部模型合成加速度峰值的影响比Hybrid Ⅲ假人头部模型明显;当前Hybrid Ⅲ假人头部模型质心偏差要求不适用于中国假人头部模型质心参数设计,中国假人头部模型的生产应制定更严格的质心偏差要求。     

SID-Ⅱs假人肩部加速度异常数据的研究

为了减少碰撞试验中假人异常数据对假人伤害评价带来的干扰,通过对试验数据和试验视频进行分析和试验验证,研究了SID-Ⅱs假人肩部加速度曲线异常原因,发现SID-Ⅱs假人肩部加速度曲线异常的原因是由于试验过程中假人肩部肋骨撞击上下挡板/胸椎产生的.研究结果表明:当前的SID-Ⅱs假人肩部结构存在一定的缺陷,在某些碰撞工况下...     

Crash test dummy lower leg instrumentation for axial force and bending moment.

Instrumented anthropomorphic dummy surrogates of humans have been used in automobile occupant crash protection research and development programs for many years. Lower leg instrumentation provides the safety engineer with a valuable tool for gaining otherwise unavailable insights into occupant restraint system performance. Instrumentation described in this paper constitutes an advancement of the state of the art of dummy test technology. A more comprehensive study of crash victim leg loadings is possible with only the traditional femur (upper leg) axial force transducer. Each lower leg has five electrical resistance strain gage circuits to monitor orthogonal bending moments and axial force. Stress analysis and Wheatstone bridge theories are combined in the paper to define strain gage locations and predict transducer sensitivities. Transducer fabrication and calibration precedures are also discussed.     

太钢2250mm热连轧精轧机模拟轧辊研制

介绍了太钢热连轧生产线7台精轧机布置的特点。分析了在满足轧制工艺要求的前提下,空设一架精轧机成为可能。重点阐述通过设计制作的模拟轧辊,当发生主传动故障时将模拟轧辊装入机架内,起到了过渡辊的作用,保证了正常的生产秩序,取得了良好的经济效益。     

步行康复训练机器人协调控制的研究

为了实现步行康复训练机器人的协调控制,对外骨骼助行腿与跑步机的协调控制以及减重支撑系统与外骨骼助行腿的协调控制,提出了协调控制方法。最后用假人代替真实患者通过实验验证了外骨骼助行腿、跑步机和减重支撑系统之间的协调控制效果。实验结果表明,步行康复训练机器人能够很好的对假人进行减重步行康复训练,外骨骼助行腿、跑步机和减重支撑系统很好地实现了协调控制,同时为进一步对真实患者进行实验研究奠定了很好的基础。     

基于组合近似模型的可靠性优化方法在行人柔性腿型碰撞中应用研究

当行人与车辆发生碰撞时,车身最前端的部件将直接与行人下肢腿部发生接触,其设计是满足行人下肢保护要求的关键。然而针对传统要求的基于刚性腿型行人保护车辆前结构设计方法,在应对柔性腿型行人保护要求已呈现明显的局限性。为了提高保险杠结构的柔性腿型保护功能,结合试验设计技术、组合近似建模技术、多目标优化算法和可靠性分析方法,以行人腿部的伤害值最低为优化目标,对车辆前端结构参数进行可靠性优化设计并对优化结果进行试验验证。研究结果表明:优化后的车辆前端结构与原设计相比,行人柔性腿型保护功能得到明显提高,为车辆前端结构的设计与开发提供有效的参考。     

基于行人下腿部与汽车保险杠的碰撞研究及优化设计

交通事故中当汽车与行人发生碰撞时,下腿部易受到骨折甚至更严重的伤害.所以行人保护受到越来越多的关注.各大汽车厂商和研究机构也在自身的产品开发中考虑对行人保护的改善.介绍了行人保护法规内容要求和实验要求,并采用仿真方法,建立了行人下腿部撞击器与保险杠碰撞的有限元模型,分析了腿部与保险杠的撞击响应,得到了行人腿部与保险杠相撞时的加速度、弯曲角度、剪切位移等参数,并通过调整保险杠的造型以及保险杠发泡和蒙皮刚度改善车辆前部对下腿部的影响,从而改进对行人腿部碰撞的伤害.     

火炮身管胀膛原因浅论

身管胀膛是小概率事故,但在国内外的火炮试制过程中仍时有发生,针对能够引起胀膛的原因进行分析研究,供火炮研制生产借鉴。     

Computer-Aided Tolerance Charting for Products with Angular Features

This paper describes a process by which computer-aided design methods are used for the tolerance charting of products with angular features. If a product contains one or more angular features, such as chamfers and tapered surfaces, radial or normal machining of the features will result in axial dimension changes. In this paper, basic trigonometric formulae are first presented to explain the phenomenon of tolerance accumulation. In the process of tolerance charting, dummy cuts are included to reflect the corresponding dimensional changes due to indirect machining. With the assistance of flags and linked lists, the system proposed can automatically identify all dimensional chains which are associated with either regular cuts or dummy cuts. Moreover, optimisation techniques are recommended to allocate the allowable tolerances as specified by blueprints. In the search for an optimal design, the total manufacturing cost defined by the working tolerances is the objective function to be minimised.     

有限元技术在空调器配管设计中的应用研究

ANSYS作为目前最常用的有限元分析软件之一,在产品结构设计中得到了越来越普遍的应用,本文针对某型空调试制过程长期运行可靠性检测中配管出现裂纹的现象,利用ANSYS建立了空调制冷管路的虚拟样机,通过实验确定了压缩机的激励输出,并分析了管路的振动响应特性。通过计算分析,提出了减少配管振动的优化设计方案,并用实例证明了应用ANSYS软件的有限元技术进行空调管路减振的可行性。