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汽车侧面柱碰结构安全性及乘员损伤仿真研究
| 论文题名： | 汽车侧面柱碰结构安全性及乘员损伤仿真研究 |
| 关键词： | 汽车被动安全;侧面柱碰;有限元仿真;乘员损伤;安全性 |
| 摘要： | 汽车侧面柱碰事故是指汽车在行驶中因多种原因造成其侧面与刚性柱发生碰撞的事故形态。在此类事故中，由于车身与柱状物的接触面积很小，导致车身局部变形严重，从而使得车内司乘人员受到剧烈的二次碰撞，所产生的的伤亡率大大高于车与车之间侧面碰撞的伤亡率。为了完善我国汽车碰撞安全研究的内容，提高汽车在此类事故中的安全性，因而有必要对汽车侧面柱碰这一事故形态进行研究。 本文通过联合LS-DYNA与HyperWorks软件，建立了某乘用汽车在碰撞速度方向与车体纵向轴线成75°角发生侧面柱碰时的有限元模型，对碰撞立面分别通过驾驶员位置处假人头部中心、肋骨中心、胯点，碰撞速度分别为29、32、35 km/h时汽车侧面柱碰事故的形态进行了仿真。基于仿真结果，分析了车体碰撞能量在车身各方向的转移路径，研究了碰撞位置、碰撞速度对车体结构安全性的影响。之后，又利用仿真方法对汽车侧面柱碰事故中ES-2RE型假人在碰撞立面通过其头部中心、碰撞速度为32 km/h工况下的损伤形态进行了研究，并依据所得数据对车内司乘人员身体各部位的损伤进行了分析。 研究结果表明：1）当汽车发生侧面柱碰时，碰撞能量最先在车身纵向上开始转移，然后传递至车身垂向，最后在车身横向上结束。2）在所考虑的汽车侧面柱碰三种位置中，当刚性柱轴线与碰撞速度方向构成的碰撞立面通过驾驶员位置处假人头部中心时最为危险。3）在碰撞速度为29km/h、32 km/h、35km/h三种情况下，车体结构的安全性在速度为32 km/h时表现最差。4）在此类事故中，车内乘员在头部、下部肋骨与腹部处所受到的伤害最为严重，而人体颈部、骨盆也存在着较大的损伤风险。 |
| 作者： | 刘金鑫 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 牛卫中;李兰勋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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