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基于变形能量有限元分析的汽车碰撞速度反推方法研究
| 论文题名： | 基于变形能量有限元分析的汽车碰撞速度反推方法研究 |
| 关键词： | 汽车碰撞速度;反推方法;变形能量;有限元分析 |
| 摘要： | 汽车在给人们生活带来了便利的同时会造成交通事故,给人类生活带来危害。对事故再现方法的研究不仅可以还原再现事故全过程,分清事故发生的原因,而且可以为车辆和道路的改进设计提供参考意见,对交通事故达到一定的预防作用。车身变形在交通事故中具有容易测量且不易被破坏的特征,是事故再现研究中一个重要的依据,因此,基于车身变形的变形量与汽车变形能量关系研究和事故再现反推方法研究具有非常重要的理论和社会意义。 本文首先对碰撞过程的基本理论和车辆变形能量的基本理论进行了论述,详细介绍了车辆刚度系数和变形能量求解模型,为全文的研究提供理论基础。 其次,论述了事故车辆变形量测量的基本方法和变形量的计算方法。对摄影测量法的基本理论进行了研究分析,并在Image Modeler软件中完成碰撞变形车辆二维照片的三维建模,简单讲述了基于Image Modeler三维建模软件的车辆变形量测量的基本步骤,并验证此种测量方法的测量精度。变形量的准确测量为变形能量的准确计算和基于变形能量法的速度推算法提供了保证。 接着,分析研究了基于变形能量法的碰撞前速度反推计算的步骤和方法,并运用变形能量法进行了实例分析。由于变形能量法的误差较大,为了减少计算误差,建立了能量网格图,运用了变形能量网格图对汽车碰撞速度进行反推,并验证其速度推算的精度和正确性。由于刚度系数获取难的原因,对能量网格图建立方法进行了改进。并给出了不同碰撞类型下基于变形能量法的碰撞速度计算模型。 最后,对整车有限元建模理论进行研究,运用 HyperMesh建立了汽车正面碰撞有限元模型,并导入LS-DYNA进行分析计算。通过正面碰撞模拟仿真试验所得数据来计算刚度系数和建立改进的能量网格图,验证了改进的能量网格图方法的正确性,并证明有限元碰撞模拟仿真代替实车试验的进行事故再现研究的可行性。在文章最后运用实例验证了基于变形能量网格图的事故再现反推方法的正确性和可行性。 综上所述,本文主要对基于Image Modeler三维建模软件的碰撞车辆变形量的测量方法和基于能量网格图的车速反推方法进行了深入研究,为事故再现提供了车辆变形量的测量方法和碰撞前速度的计算方法,为交通事故处理提供了新的方法和手段。 |
| 作者： | 朱建武 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 黄家城;李文勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 桂林电子科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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