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哈飞某微型轿车40%偏置碰撞性能研究

作　者: 王新华
导　师: 张友坤；孙健
学　校: 吉林大学
专　业: 车辆工程
关键词: 偏置碰撞仿真分析安全性优化设计
分类号: U467.14
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

安全、节能、环保已成为当今汽车发展的三大主题。其中安全性是最为重要的,生命不可以重来,无论是对驾驶室内的人还是其他交通参与者,安全性都要放在首位。据统计,全世界每年因交通事故的死亡人数多达18万。因各种形式正面碰撞导致死亡的人数占各种形式碰撞事故死亡人数的71.6%。正面碰撞是最常见的事故,偏置碰撞是正碰中较常见的形式。因此,对偏置碰撞性能的研究具有极其重要的意义。目前汽车碰撞的评价方式主要有两种:(1)法规(2)NCAP。碰撞安全法规主要规定车辆对车内乘员、路上行人的碰撞保护能力。美国是最早于1986年颁布和强制执行美国机动车辆安全标准(FMVSS)208“美国正面碰撞”标准的。欧洲经济委员会于1998年ECER94“正面碰撞乘员保护”正式生效。汽车碰撞安全性的研究主要有两种方法:一是通过整车碰撞试验检验车辆的安全性,这种研究方法主要是整车生产厂测试车辆是否符合各国制定的安全法规;二是通过基于有限元理论的汽车仿真分析。但由于碰撞试验费用高昂,耗费时间长,近年来偏置碰撞的研究方法正逐步转向计算机仿真方面发展。通过仿真结果达到预定的性能目标后,再进行实车碰撞验证。本课题的主要研究内容为:为满足正面偏置碰撞法规要求的车身进行优化设计。在设计之初,通过对参考车、竞争车进行实验摸底,制定车身性能指标。在全车数据出来后,用有限元方法,对全车模型进行仿真模拟。有限元方法的基本思想是将求解域划分为若干称为单元的小区域,单元格与单元格之间用节点连接,在每个小单元里,假定结构的变形和应力都是简单的,小区域的变形和应力都可以通过计算机计算出来,进而计算出整个结构的变形和应力。如果单元格划分得足够小,每个单元格的变形和应力都足够简单,那么结果也就越接近真实。应用有限元法对全车数据进行模拟后,对其结果提出优化方案,修改数模后,再进行模拟,形成分析-优化-再分析-再优化的过程。本课题进行了先后三次仿真模拟及方案优化,最终的分析结果满足了预定的性能指标。但理论分析和实车碰撞毕竟还存在差异,我们无法拿到某些准确的数据,实车碰撞能否顺利通过还有待检验。实车碰撞是对车体结构检验的最直接、最准确的方法。无论仿真分析的结果有多好,都不及实车碰撞的结果让人信服。实车碰撞模拟交通事故发生的现场,以保护乘员为原则,根据实车碰撞的结果,对车体结构进行改进、优化。虽然实车碰撞存在费用高昂、周期长等缺陷,但却是最为可靠、无可替代的验证方法。经过实践检验,实车碰撞的结果都符合要求,顺利通过了偏置碰撞,从而验证了二者的一致性。本课题的不足之处在于:无法在仿真分析中加入假人,从而无法模拟实车碰撞的情况。仿真分析仅对白车身的碰撞性能进行分析研究,无法研究乘员的伤害指标。

哈飞某微型轿车40%偏置碰撞性能研究

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