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某大型客车正面碰撞仿真与安全研究
| 论文题名： | 某大型客车正面碰撞仿真与安全研究 |
| 关键词： | 大客车;正面碰撞;耐撞性能;多刚体动力学;有限元模型 |
| 摘要： | 社会经济和人民生活水平不断提高,全国汽车保有量不断增加,道路交通情况日益繁重。作为公路客运最主要交通工具的大客车正向高速化、大型化方向发展。与此同时,大客车引起的道路交通事故频繁发生,乘员伤亡率的不断增加,特别是因为大客车的碰撞和翻滚引起特大交通事故造成重大人员伤亡,因此对大客车碰撞安全性问题的研究迫在眉睫。 本课题以全承载式大客车为研究对象,对全承载式大客车进行40％重叠率的正面碰撞仿真分析,研究该车的耐撞性能,针对仿真中变形较大的前围和底盘前横梁进行研究并优化设计。 论文对国内外被动安全性的相关法律法规和被动安全性的研究方法进行了简要介绍。介绍了模态分析理论和碰撞仿真分析理论中的非线性有限元理论和多刚体动力学理论。简单介绍了有限元前后处理软件Hyperworks和有限元分析软件LS-DYNA。详细介绍了大客车三维几何模型和有限元模型的建立步骤。对大客车车身骨架模型模态分析,结果表明大客车车身骨架模型可以用于碰撞仿真分析。在车身骨架模型的基础上,建立整车碰撞仿真分析有限元模型。在Hypermesh中对几何模型进行几何清理、单元尺寸选择、网格划分、网格质量检查、选择材料属性等工作。利用焊点、接触等完成对大客车整车的装配,并进行定位刚性墙、控制沙漏能等工作完成大客车整车正面碰撞仿真模型的建立。合理设置碰撞参数,导出K文件,递交LS-DYNA求解器计算,并对结果进行研究,分析驾驶员的生存空间。 根据仿真计算结果对大客车底盘薄壁直梁进行改进设计,从材料厚度、诱导槽位置、诱导槽形状三个方面综合研究提升大客车底盘薄壁直梁的耐撞性能,改进客车模型重新进行仿真计算,并与改进前的计算结果进行比较,大客车驾驶室前壁板下端侵入量减小,加速度峰值减小,大客车乘员安全性提高。 |
| 作者： | 李友真 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 胡延平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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