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汽车翻滚碰撞安全性及乘员响应研究
| 论文题名： | 汽车翻滚碰撞安全性及乘员响应研究 |
| 关键词： | 汽车翻滚碰撞;事故安全性;乘员响应;结构强度;有限元模型 |
| 摘要： | 统计数据表明：尽管车辆翻滚碰撞在所有道路交通事故中占据的比重很小，但是在翻车事故中汽车顶盖的大变形、较大的翻滚加速度以及碰撞力很容易使人员各部位遭受巨大的伤害，因而其致死率较髙。另外在我国，随着汽车正面和侧面碰撞事故发生率的逐步减少，翻车事故的比重呈现出逐年升高的势头，而现在国际上关于汽车翻滚碰撞上面的法规比较匮乏, C-NCAP也没有把汽车翻滚碰撞试验列入安全性能测试的范围，所以开展汽车翻滚碰撞事故安全性的研究对减小翻车工况下乘员的伤害以及提高汽车车身安全具有十分重要的意义。 本课题首先参照强制性法规FMVSS216以及SAEJ996试验的规定，利用有限元软件对汽车上部结构的强度进行分析，针对仿真结果强度没有达到法规要求这个情况，提出了上部结构的优化设计方案，并在此基础上利用优化软件HyperStudy对某些重要部件进行基于形状和尺寸的结构优化，以此来达到进一步提高汽车上部结构强度的目的。 然后联合HyperMesh和LS-DYNA两个软件，研究汽车在螺旋翻滚工况下的翻车安全性。具体内容如下：建立假人、三点式安全带、座椅等相关的乘员约束系统有限元模型，将其与汽车有限元模型进行耦合并对模型的有效性进行验证；建立汽车螺旋翻滚碰撞的有限元模型并开展动态翻滚仿真计算，根据仿真结果分析汽车爬向单阶斜坡和二阶斜坡的汽车翻车安全性，同时从车顶变形与整车加速度两个方面对比分析了结构优化前后的结果，最后分析了翻车中人员受到的伤害。 紧接着对某型轿车在常见的翻车工况―路缘绊翻下的安全性进行了研究，具体内容如下：建立整车路缘绊翻的仿真计算模型；从汽车绊翻轨迹、车顶变形、翻滚碰撞加速度、能量变化等方面分析绊翻工况下的翻车安全性，同时也对比分析了结构优化前后车顶的变形和整车加速度；从假人各部位受到的伤害来评价绊翻中人员的损伤情况。 最后得到本课题的研究结论，并提出了需要进一步探讨的问题。本文的研究结果为改善汽车翻滚碰撞安全性、保护乘员方面提供了参考。 |
| 作者： | 商文秀 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 张旭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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