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皮卡正面碰撞时车身主要吸能部件抗撞性的研究分析

作　者: 沈志伟
导　师: 韩英淳
学　校: 吉林大学
专　业: 车身工程
关键词: 皮卡正面碰撞吸能部件有限元法抗撞性车体仿真
分类号: U467.14
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

随着科学技术的发展，汽车已经成为人们生活中必不可少的交通工具。但今天由于交通事故造成的损失日益剧增，研究汽车的碰撞(被动)安全性能，如何提高汽车在碰撞过程中的被动安全性能，最大限度地避免或减轻乘员在汽车碰撞中的伤亡是工程界、科技界和政府部门十分关注的问题。研究汽车碰撞安全性有很多种手段。其中计算机碰撞仿真己广泛应用于汽车碰撞安全性的研究中。它的优点是可以降低产品的开发成本和缩短产品开发周期，从而提高产品的市场竞争力。本文对目前世界几个汽车发达国家的汽车碰撞安全性的法规作了简要的阐述，分析了不同国家之间碰撞法规存在的差异、主要碰撞型式和存在的问题。同时和我国的CMVDR294法规相比较，找出目前我国碰撞安全性法规中存在的不足。在汽车正面碰撞事故中，主要承受碰撞冲击力的部件有保险杠系统、前纵梁、翼子板、发动机罩等部件，在正撞时这些部件吸收的能量占总吸收能量的50％左右。其中，最主要的吸能部件是保险杠系统和前纵梁。因此，本文以某国产皮卡的碰撞试验数据为基础，应用PAM-CRASH有限元软件建立车体和障碍物正面碰撞的仿真模型，以40％ODB(40％Overlap Offset Deformable Barrier)正面碰撞试验方法，通过分析车身的变形情况和加速度变化过程，提出车身前端主要吸能部件存在的问题，继而提出改进措施。通过大量的仿真计算，分析了该皮卡车身设计的薄弱环节，本文的研究对车身前端主要吸能部件的改进具有重大的意义。

全文目录

提要  4-8
第一章绪论  8-14
  1.1 汽车安全性研究的发展概况  8-9
  1.2 汽车抗撞性国内外研究概况  9-11
    1.2.1 汽车抗撞性的国外研究现状  9-10
    1.2.2 汽车抗撞性的国内研究现状  10-11
  1.3 汽车抗撞性的研究方法  11-12
  1.4 本课题意义及主要内容  12-14
    1.4.1 本课题研究的意义  12
    1.4.2 本课题研究的内容  12-14
第二章正面碰撞安全性分析  14-24
  2.1 汽车正面碰撞特性  14-15
  2.2 汽车正面碰撞主要试验和方法  15-16
  2.3 100%RB和40% ODB碰撞试验方法的对  16-18
    2.3.1 100% RB碰撞试验评价方法侧重于对乘员约束系统的考核  17
    2.3.2 40% ODB碰撞试验的评价方法侧重于对安全车身的考核  17-18
    2.3.3 现行正面碰撞评价体系存在的缺陷  18
  2.4 汽车碰撞的主要模拟方法  18-19
  2.5 汽车正面碰撞的事故模拟分析  19-21
  2.6 汽车正面碰撞的结构模拟分析  21-22
  2.7 本章小结  22-24
第三章汽车碰撞模拟计算的有限元算法  24-40
  3.1 汽车碰撞结构模拟的有限元软件  24
  3.2 汽车碰撞模拟有限元软件PAM-CRASH的基本理论  24-35
    3.2.1 大变形力学  24-27
    3.2.2 等参壳单元  27-30
    3.2.3 基本的材料准则和单元删除  30-33
    3.2.4 铆接和焊接处理  33-35
  3.3 汽车碰撞模拟有限元软件PAM-CRASH的基本算法  35-39
    3.3.1 初始阶段  35-38
    3.3.2 计算阶段  38-39
  3.4 本章小结  39-40
第四章皮卡整车正面碰撞模拟分析  40-60
  4.1 车身有限元模型建立的方法  40-41
  4.2 皮卡整车有限元模型的建立  41-47
    4.2.1 车身模型的几何修理  42-43
    4.2.2 网格形式的选取  43
    4.2.3 单元长度的选择  43
    4.2.4 网格划分  43-44
    4.2.5 单元的检查及优化  44-47
    4.2.6 焊点的模拟  47
  4.3 皮卡正面碰撞的计算机模拟  47-53
    4.3.1 定义控制参数  47-48
    4.3.2 定义材料属性  48-49
    4.3.3 求解计算及输出结果  49-53
  4.4 模拟计算结果的正面抗撞性分析  53-58
    4.4.1 整车应变分析  53-54
    4.4.2 前纵梁分析  54-55
    4.4.3 结构强度分析  55-56
    4.4.4 动力响应特性分析  56-57
    4.4.5 碰撞吸能特性的研究分析  57-58
  4.5 提高皮卡整车碰撞模拟精度的关键  58-59
    4.5.1 材料参数的确定  58
    4.5.2 焊点断裂模拟  58-59
    4.5.3 运动机构模拟  59
    4.5.4 构件的选取与简化  59
  4.6 本章小结  59-60
第五章皮卡车身改进方案模拟分析  60-68
  5.1 汽车正面碰撞安全对策  60
  5.2 皮卡车身整体碰撞特性的缺点  60-61
  5.3 车身结构的改进方案及其碰撞安全性仿真结果分析  61-63
    5.3.1 车身结构的改进方案  61
    5.3.2 仿真结果分析  61-63
  5.4 车身结构改进前后碰撞仿真结果对比  63-64
  5.5 提高车体抗撞性的主要方法  64-66
  5.6 本章小节  66-68
第六章全文总结  68-70
参考文献  70-73
摘要  73-75
ABSTRACT  75-77
致谢  77

皮卡正面碰撞时车身主要吸能部件抗撞性的研究分析

内容摘要

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