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侧面爆炸环境下车身结构优化设计研究
| 论文题名： | 侧面爆炸环境下车身结构优化设计研究 |
| 关键词： | 爆炸冲击波;车身结构;乘员损伤响应;优化设计;轮式装甲车辆 |
| 摘要： | 在当前非对称作战形式下，轻型轮式装甲车辆凭借其优良的机动性和防护能力使其在战场上得到了广泛的应用。随着战场形势的变化，简易爆炸装置对车辆和乘员的威胁越来越大，研究在爆炸冲击波作用下车辆和乘员的动态响应对提高车辆抗爆炸冲击性能和提升乘员生存能力具有重大意义。 以某型军车为研究对象，通过理论分析、数值模拟与试验研究相结合的方法对爆炸环境下的车身结构响应和乘员损伤响应进行了研究。主要方法如下: 首先，分析了爆炸仿真的主要算法。通过对比固支方形靶板爆炸试验结果，验证了CONWEP方法进行爆炸仿真研究的可行性和准确性。 然后，对车辆结构进行离散化处理，建立了整车有限元模型。通过模态分析方法对驾驶室白车身结构进行数值模态分析和试验模态分析，验证了有限元模型的精度。同时对车身材料进行了静态和动态力学试验，研究了材料的力学行为和损伤特性，为后续数值仿真提供准确的材料参数。 最后，建立了车辆侧面爆炸仿真计算模型，分析了爆炸冲击波作用下车身结构响应和乘员损伤响应。结合仿真结果分别对车门和车身侧围进行了结构改进设计，提高了原车防护能力。同时，进一步对改进结构进行了多目标优化设计。 结果表明，改进优化后的车身结构吸能能力增加，降低了乘员关键损伤部位的伤害风险，提高了整车侧面爆炸的防护性能。因此，本文的研究方法与研究成果在提升整车防护能力方面具有一定的指导意义，可以为提升现有车辆防护能力以及开发新型防护车辆提供一些有价值的参考意见和理论依据。 |
| 作者： | 彭兵 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王显会 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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