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基于LS-DYNA的汽车侧面碰撞仿真研究
| 论文题名： | 基于LS-DYNA的汽车侧面碰撞仿真研究 |
| 关键词： | 汽车B柱;侧面碰撞;仿真分析;参数优化 |
| 摘要： | 我国汽车保有量不断地迅速增长，因此而造成的交通事故也越来越多。由于我国的道路基本国情以平面交叉为主，因此交通事故中侧面碰撞发生的占有率最大，尤其对于轿车来说，车体侧围多以薄钢板焊接而成，是汽车车身最为薄弱的地方，且一旦轿车与侧面物体发生碰撞，并由于侧围没有足够的溃缩空间而占用车内生存空间，车内驾乘人员就很容易受到侧围部件的冲击挤压而造成严重伤害。侧围部件中B柱是侧面碰撞发生时的主要受力部件，且正对驾乘人员的身体各部位，许多学者研究发现侧面碰撞发生时B柱部件的侵入形态、侵入量及侵入速度能够直接反映侧面碰撞对车内驾乘人员的伤害程度。因此通过研究B柱的这三个安全性指标，开发一种对乘员安全性能起到最大保护作用的B柱结构从而改善汽车侧面碰撞安全性能将具有重要的意义。 本文选择的课题是关于移动变形壁障的侧碰安全性，通过正交表设计虚拟试验使用LS-DYNA求解来优化B柱的结构参数从而改善车辆侧面碰撞的安全性能。首先，依据侧碰法规在HyperMesh软件中创建移动变形壁障侧碰形式的有限元仿真模型，将K文件导入LS-DYNA求解；然后在仿真结果可信的前提下对B柱关于三个指标的响应 B柱侵入形态，侵入量和侵入速度做详细分析，指出理想变形模式，侵入量和侵入速度的限值，以及该车型存在的不足及对乘员造成的伤害模式；接着针对车型B柱不足处及碰撞中乘员的损伤模式，对B柱的影响因素做正交试验显著性分析，并对显著性因素做进一步优化设计，通过矩阵型权重分析法来确定最优方案；最后在验证试验中得到B柱腰线处侵入量降低35.647％，腰线处侵入速度减小35.046％，且变形模式与理想型相吻合。 研究结果表明，正交设计B柱各部件的材料和厚度，以此来提升B柱耐撞安全性能是一种简便可行的方法，使B柱的各个安全指标值能达到很大程度的改善。本文研究思想为改善B柱耐撞性，提高汽车侧面碰撞安全性能提供了一定参考。 |
| 作者： | 史文艳 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 乔维高 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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