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。     

曲柄滑块防护装置的参数优化

以满足后下部防护装置的法规要求为目标,对设计出的一种曲柄滑块式CST货车后下部防护装置的吸能螺纹进行了优化设计。首先通过VPG进行了有限元模型的建立,并结合正交优化方法对吸能螺纹的参数进行了优化设计,最后在LS-DYNA中以高于法规要求碰撞速度的50 km/h对装置进行了碰撞过程的数值仿真计算,最后得到了一组优化后的吸能螺纹参数,算例表明,装置的各项指标都满足法规要求,达到了优化目的。     

某商用车后下防护装置碰撞仿真与设计改进

针对某商用车后下防护装置在碰撞过程中钻撞量较大的问题,对后下防护装置的结构进行了改进设计。根据GB 11567-2017中对后下防护装置的有关规定,利用LS-DYNA软件对后下防护装置进行静态加载试验仿真。分别以法规中规定的加载点为中心,对加载装置在水平方向施加一定的强制位移,通过对后下防护装置在静态加载试验过程中受力情况以及钻入量的动态仿真分析,表明改进后的后下防护装置在满足国家法规的同时,能够更好地解决碰撞中的钻撞问题,对提高商用车的被动安全性具有实际的指导意义。     

危险品运输罐车吸能式后下部防护装置研究

对某危险品运输罐车吸能式后下部防护装置防钻入功能和吸能量进行了研究.通过对该后防护装置进行台车动态冲击试验与有限元动态冲击仿真分析,验证后防护装置有限元分析模型的有效性;建立该装置与某轿车动态冲击仿真模型并进行不同重合度时的防钻入功能和吸能量分析.此后防护装置的吸能量和防钻入功能,随与轿车重合度的增加吸能量增加防钻入性变好.最佳重合度时后防护装置能够有效防止轿车、SUV钻入,同时保证罐车具有较好的通过性.     

乘用车狭小面积追尾商用车的耐撞性优化

乘用车狭小面积重叠追尾碰撞对商用车后下部防护装置的耐撞性要求较高。针对乘用车狭小面积追尾商用车这一碰撞形式进行耐撞性分析,通过拓扑优化得到兼顾30%、50%、100%三种追尾重叠形式的商用车后下部防护装置最佳材料分布形式,并根据拓扑优化模型进行精细设计,提出了一种新型的针对狭小面积重叠碰撞的商用车后下部防护装置。将该防护装置运用于某型商用车上,并对其狭小面积追尾碰撞的耐撞性进行了仿真验证。     

货车前部防钻碰保护装置的研究

乘用车与货车之间发生正面碰撞时,容易产生乘用车钻入货车底部的钻碰问题,参照欧洲ECE-R93法规,在货车前下部设计安装了前部钻碰防护装置FUP来解决钻碰。运用非线性有限元理论建立了货车前下部防护装置的有限元模型,研究了静态载荷下FUP的防钻性能,并且分析了结构在冲击载荷作用下的能量吸收与变形特性。结果表明:货车安装防护装置FUP后,一方面能防止乘用车发生钻入;另一方面通过合理地选择FUP的壁厚,又能降低碰撞刚度,提高与乘用车碰撞的相容性。     

多孔结构材料在汽车碰撞安全中的应用研究

讨论了汽车碰撞中的主要吸能元件的吸能步骤和压溃模式，从理论上阐述了填充了多孔结构材料的吸能元件在吸能上的优势。对蜂窝式和蛋盒式两种多孔结构材料的结构组成、成形技术和吸能能力进行了分析，并进一步研究了多孔结构材料在汽车保险杠、车门以及纵梁等主要安全构件中的应用，说明把多孔材料应用到汽车吸能防撞装置中是可行的，可以极大地提高整车的耐撞性。     

金属薄壁吸能结构耐撞性研究进展

金属薄壁吸能结构耐撞设计广泛应用于飞机、汽车、铁路列车和轮船等几乎所有交通工具的碰撞动能耗散系统的设计中。本文归纳了轴向载荷作用下薄壁吸能件的变形模式和评价吸能结构耐撞性的参数，叙述了薄壁吸能件轴向力学特性的研究成果，最后分析了薄壁吸能件的主要研究方向。     

城轨车辆碰撞仿真与防爬器防爬能力的影响因素

利用Hypermesh和LS-DYNA有限元软件分别模拟了无防爬吸能装置和安装防爬吸能装置的城轨车辆头车以12.25 km/h和18 km/h的速度正面碰撞固定刚性墙的过程。基于所得数据,对头车车体的耐撞性与吸能装置的性能进行了评价,并采用响应面法研究了防爬器防爬能力的影响因素。结果表明:安装防爬吸能装置后,吸能装置先于车体主体结构发生塑性变形吸收碰撞动能,从而可保护车体主体结构,使之在12.25 km/h的碰撞速度下不发生塑性变形,在18 km/h的碰撞速度下塑性变形也很小。此外,当防爬器的总高度及齿厚一定时,防爬器的防爬能力会随着防爬器齿高和倾角的增大而降低,其中齿高对防爬器防爬能力的影响较之其倾角更大。     

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。     

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。     

新型波形梁护栏端头的设计及其正面碰撞仿真分析

汽车与路侧护栏端头相撞是极其危险和复杂的事故。本文提出了一种新的波形梁护栏端头结构,利用PRO/E和ANSYS软件建立了波形梁护栏端头受冲击荷载作用的有限元模型,并对其进行了合理性的模拟仿真检验。研究结果表明：新的护栏端头结构具有较好的吸能效果和良好的可靠安全性,可吸收汽车-护栏碰撞过程中的大部分能量,在很大程度上避免了护栏端头插入车厢内部等严重情况的发生。     

轨道交通车辆金属蜂窝式防爬吸能器的设计

蜂窝材料以其吸能特性稳定和结构质量轻而越来越多地应用在航空航天、高速列车以及国防装备等领域。文中以高强度六边形金属蜂窝为研究对象,分析高速列车缓冲器的结构原理,为指导后续高速列车用缓冲器缓冲特性及其相关理论的研究,提出高速列车用缓冲器缓冲的设计方法,并给出相应的设计实例,为后续高速列车用缓冲器的设计提供理论指导。     

乳化液泵曲柄轴承润滑特性研究

由乳化液泵曲柄连杆机构的动力学分析,建立起曲柄轴承流体动力润滑的基于雷诺边界条件的雷诺方程,利用Holland法求得曲柄轴承在不同磨损状态下的轴心轨迹运动规律。指出随着曲柄轴承的不断磨损,最小油膜厚度所对应的偏心率将逐渐减小,最小油膜处的油膜将发生破裂,轴颈与轴承金属表面发生直接碰磨,形成刚性冲击。     

防冲液压支架点阵吸能结构设计及其性能分析

为提高防冲液压支架的让位吸能大小，提高防冲液压支架的安全性，设计一种点阵让位吸能装置。采用有限元仿真的方式分别研究3种典型点阵胞体的比吸能及单位质量支撑力，确定金字塔结构为最佳拓扑胞体结构。采用三因素五水平的正交实验分析胞体高度，胞体立足倾斜宽度及胞体立足直径对点阵芯体的吸能大小及支撑力的影响规律，确定最佳的胞体结构参数。通过仿真分析得到最佳结构参数的金字塔点阵吸能装置的总吸能为1 470 kJ,支撑力为4 679.76 kN,且支撑力较平稳。证明金字塔结构点阵吸能装置具有优越的吸能性，能够提高防冲液压支架的安全性。     

摆动导杆机构的行程速比系数综合的辅助角方法

通过引入"辅助角λ",提出了简单、通用的按行程速比系数K综合的"辅助角方法"。在系统地解决了摆动导杆机构按行程速比系数K综合课题的同时,将"辅助角方法"进一步发展、推广成一种为曲柄摇杆、曲柄滑块和摆动导杆等3种连杆机构所共享的设计方法。     

部件柔性对含间隙多体系统动力特性的影响

构建了含有混合间隙的刚柔耦合多体系统动力学模型,研究了部件柔性对多体系统动力特性的影响。首先,建立了混合间隙碰撞力模型;然后,以曲柄滑块为研究对象,采用自然坐标法和绝对节点坐标法分别建立了刚性构件和柔性构件的动力学模型,通过时域和频域分析了连杆柔性对动力特性的影响。结果表明,柔性构件对间隙碰撞力有一定的缓冲作用,能缓冲碰撞的高频振动,而且柔性部件随着弹性模量的减小对高频响应的缓冲效果更加明显。     

曲柄摇杆式爬楼梯装置设计

针对星轮式爬升机构稳定性指标r值较大,影响运行稳定这一问题,提出了一种曲柄摇杆式爬楼梯装置.研究了曲柄摇杆机构杆长对运动轨迹的影响,并对装置进行设计,使其r值减小了22％;应用SolidWorks软件对装置进行建模及爬楼过程仿真,得到其空载和施加载荷时的运行轨迹图,确定了方案的可行性;并进行样机测试,验证了装置的运行稳...     

起重机聚氨脂缓冲器的有限元分析

针对聚氨脂缓冲器具有大变形吸收碰撞动能的特点,建立了相应的力学模型。应用有限元分析的方法,对聚氨脂缓冲器的碰撞过程进行分析;研究了聚氨脂缓冲器在受到冲击作用时的非线性特性;对直柱型与开槽直柱型聚氨脂缓冲器的碰撞性能进行比较。并以开槽直柱型聚氨酯缓冲器为例,分析常见的倾斜碰撞时的受力状况,得出的分析理论对聚氨脂缓冲器的设计与实际应用起到指导作用。