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汽车碰撞散落物多尺度运动行为研究

作　者: 都雪静
导　师: 许洪国
学　校: 吉林大学
专　业: 交通环境与安全技术
关键词: 交通事故事故再现散落物运动特性散落距离行为模型仿真
分类号: U491.31
类　型: 博士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

交通事故现场碰撞散落物因含有碰撞瞬间众多重要的事故信息,成为交通事故再现的重要依据和关键证据。论文按材料性能及几何参数对散落物进行广义分类,提出将散落体材料性能、几何参数及散落初始条件与碰撞散落体运动行为的相关性作为切入点来研究散落体的运动行为理论模型。论文采用Ansys/Ls-Dyna动态显示方法,深入分析材料性能、几何参数及散落初始条件等因素对散落体运动特性的影响规律;应用邓氏灰色关联分析法,计算各影响因素与散落距离的关联度及关联序,确定各因素对散落距离的影响度。在动态仿真基础上,揭示材料性能、几何参数及散落初始条件等因素对散落体反弹特性参数的影响规律,给出反弹特性参数随散落初始条件变化的非线性趋势曲线,对碰撞散落体存在的反弹突变异常现象进行阐述分析。根据散落体两阶段运动学模型,利用碰撞接触动力学理论,对不同材料性能和几何参数的散落体碰撞后的运动状态进行判别,建立汽车碰撞散落体非线性运动行为理论模型。研制散落物弹射试验装置,对事故现场不同材料性能、几何参数的散落体的运动特性,及各因素对散落距离的影响度及规律进行分析和验证。

全文目录

提要  5-9
第一章绪论  9-23
  1.1 研究背景  9-11
  1.2 散落物抛距模型研究现状  11-21
    1.2.1 国外研究现状  12-17
    1.2.2 国内研究现状  17-21
  1.3 研究目的及意义  21
  1.4 论文研究的主要内容  21-23
第二章汽车碰撞散落物运动特性仿真  23-53
  2.1 运动仿真基本理论  24-28
    2.1.1 瞬态动力学方程  24-25
    2.1.2 接触碰撞的数值计算及接触条件  25-28
  2.2 仿真模型的建立  28-30
    2.2.1 仿真模型  28-30
    2.2.2 模型的可靠性  30
  2.3 散落初始条件对散落体运动特性的影响分析  30-45
    2.3.1 散落速度  32-35
    2.3.2 散落高度  35-37
    2.3.3 散落角度  37-41
    2.3.4 同一材料散落体形状的影响  41-43
    2.3.5 散落体材料性能  43-45
  2.4 影响因素间灰色关联性分析  45-52
    2.4.1 邓氏关联基本理论  46-48
    2.4.2 散落影响因素关联度计算  48-52
  2.5 本章小结  52-53
第三章散落体反弹特性的ANSYS/LS-DYNA 仿真  53-87
  3.1 弹性材料散落体反弹特性参数影响分析  54-65
    3.1.1 散落速度  55-58
    3.1.2 散落高度  58-60
    3.1.3 散落角度  60-65
  3.2 弹塑性材料散落体反弹特性参数影响分析  65-76
    3.2.1 散落速度  65-68
    3.2.2 散落高度  68-71
    3.2.3 散落角度  71-76
  3.3 塑性材料散落体反弹特性参数影响分析  76-85
    3.3.1 散落速度  76-79
    3.3.2 散落高度  79-81
    3.3.3 散落角度  81-85
  3.4 本章小结  85-87
第四章汽车碰撞散落物广义行为理论模型  87-115
  4.1 散落体空中运动方程  88-92
  4.2 散落体与地面碰撞接触后的运动方程  92-114
    4.2.1 散落体碰撞接触状态判别条件  93-95
    4.2.2 球体散落体理论模型  95-104
    4.2.3 长方体散落体理论模型  104-110
    4.2.4 任意形状散落体的理论模型  110-114
  4.3 本章小结  114-115
第五章汽车碰撞散落物模拟实验  115-131
  5.1 汽车碰撞散落物试验方案  115-116
  5.2 试验对象  116-117
  5.3 试验条件  117-120
  5.4 试验流程  120-121
  5.5 实验数据分析  121-125
  5.6 散落体理论模型验证  125-130
    5.6.1 散落体理论模型试验验证  125-126
    5.6.2 散落体理论模型典型事故案例验证  126-130
  5.7 本章小结  130-131
第六章全文总结与展望  131-134
  6.1 全文总结  131-133
  6.2 研究展望  133-134
参考文献  134-143
攻读博士学位期间发表的学术论文  143-144
致谢  144-145
摘要  145-148
ABSTRACT  148-150

汽车碰撞散落物多尺度运动行为研究

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