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基于固有内聚力模型的夹层玻璃冲击破坏研究
| 论文题名： | 基于固有内聚力模型的夹层玻璃冲击破坏研究 |
| 关键词： | 汽车前风挡玻璃;冲击破坏;固有内聚力;裂纹模式;有限元耦合 |
| 摘要： | 汽车前风挡玻璃是汽车重要零部件之一，也是汽车安全系统的重要组成部分，其性能直接关系到司乘人员生命财产安全；同时，头部损伤是造成行人重伤或者死亡的主要原因，因此研究头部碰撞汽车前风挡玻璃冲击破坏性能具有意义。 目前，学者对汽车前风挡玻璃冲击破坏性能的研究主要采用试验法和数值计算方法，其中数值计算方法包括离散元/有限元耦合法、单元删除法、扩展有限元法、内聚力模型法。然而，使用试验方法、离散元/有限元耦合法、单元删除法以及扩展有限元法来研究该问题存在一些不足和困难。因此，本文对固有型内聚力模型法进行系统的研究，以便更好地研究汽车前风挡玻璃的冲击破坏问题。 首先，本文提出了一种夹层玻璃冲击破坏的仿真方法：基于固有型内聚力模型概念，于初始时刻在上下层玻璃有限单元公共面处嵌入零厚度内聚力单元。其次，比较了两种常用的Mooney-Rivlin模型的区别。 然后，采用有限元商业软件ABAQUS仿真分析了夹层玻璃的冲击破坏过程，将冲击力、裂纹模式等与试验结果进行对比，验证了该方法的可行性。之后，研究了网格的大小、内聚力本构模型罚刚度、玻璃强度对夹层玻璃冲击破坏性能的影响。 此外，采用固有内聚力模型，通过冲击力曲线，玻璃裂纹模式，冲击体动能损失量及动能吸收比四个方面研究了PVB层刚度、玻璃夹紧方式以及上下层玻璃厚度对夹层玻璃冲击破坏性能的影响。 最后，建立假人头-汽车前风挡玻璃冲击模型，将数值仿真所得加速度曲线、玻璃裂纹模式等与试验结果进行对比，验证了该方法模拟人头玻璃前风挡玻璃冲击破坏的可行性。 |
| 作者： | 向纪邦 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 高伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湘潭大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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