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轻型货车正面碰撞安全性能分析与优化研究
| 论文题名： | 轻型货车正面碰撞安全性能分析与优化研究 |
| 关键词： | 轻型货车;正面碰撞;吸能结构;安全测试 |
| 摘要： | 随着我国对汽车被动安全性试验法规的不断完善，在《汽车正面碰撞乘员保护》法规2014修订版的适用范围中，加入了轻型货车这一车型，此前对这类车型的设计没有统一的试验验证方法，以致于缺乏对轻型货车这类车型的设计以及仿真分析的经验。本文以轻型货车这一车型为研究对象，探究了其车身结构对碰撞安全性的影响，并对其局部结构进行了优化研究。 本文首先利用Hypermesh软件建立了轻型货车整车碰撞仿真模型，在Ls-Dyna中进行了50km/h正面100％刚性壁碰撞仿真计算，分别从力的传递路径、能量管理、驾驶室侵入量以及车身结构变形等角度对碰撞仿真结果进行了评价，并分析了整车碰撞安全性的影响因素。然后对不满足目标项进行了局部结构优化设计：①以增加吸能和减小纵梁弯折变形为目标，对纵梁结构和吸能盒的形状尺寸进行了重点优化，并通过建立纵梁子系统仿真模型对改进结构的有效性进行了验证；②以减小驾驶室侵入变形为目标，对驾驶室的前围板、侧围以及A柱结构进行改进设计。对优化后的整车模型进行碰撞仿真计算，和原模型计算结果以及目标值做了对比验证。最后利用 Ls-DYNA中的 PrePost模块建立了乘员约束系统碰撞分析模型并进行了仿真计算。参考法规，对计算结果进行了评价和分析。研究表明，影响轻型货车碰撞安全性的主要原因在于车身纵梁中部结构横向刚度不足，发生了折弯变形从而导致了驾驶室侵入量过大。改进设计后的纵梁折弯变形消失，吸能盒的吸能量明显提高，驾驶室侵入量得到了有效控制，并且头部3ms合成加速度、胸部压缩量和大腿压缩力均满足了法规要求。优化后的整车结构有效地提高了整车的碰撞安全性能。本文研究为该车型的后期设计提供了理论指导和数值计算方法。 |
| 作者： | 赵强 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 崔俊杰;李小雷 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中北大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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