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汽车前保险杠碰撞的有限元仿真分析研究
| 论文题名： | 汽车前保险杠碰撞的有限元仿真分析研究 |
| 关键词： | 汽车保险杠;碰撞事故;耐撞性能;有限元仿真;结构分析 |
| 摘要： | 从全世界的统计数字来看，每年因道路交通事故而死亡的人数不断增加，故汽车交通事故成为了危害人类生命安全的重大社会问题之一。同时汽车碰撞安全问题也已经越来越受到全世界的关注。然而在汽车碰撞事故中，汽车前部碰撞发生的几率最高，这样首先涉及的是保险杠的碰撞。保险杠在吸收碰撞能量，保护车身和减轻乘员以及行人受到的伤害等方面，起着不可忽视的作用。因此，提高保险杠的耐撞性和改善结构碰撞吸能特性，对于提高汽车碰撞安全性有着非常现实而重要的意义。 本文在对国内外汽车碰撞被动安全性研究的关键问题、研究方法和对保险杠低速碰撞研究概况进行全面综述和分析的基础上，根据CFVSS215保险杠低速碰撞法规要求，首先在CATIVA软件中建立了某款汽车的整车模型。通过Hypermesh软件对该几何模型进行了网格划分、材料属性的定义以及各部件的模拟连接。并选用LS-DYNA软件，对整车碰撞模型进行了边界条件和求解控制条件的设置。 本文为了更准确地研究低速碰撞中保险杠系统的耐撞性能，首先对整车有限元模型进行高速(50km/h)碰撞仿真，从模拟结果中分析了整车的变形、位移、速度、加速度以及能量的情况，验证了该有限元模型的正确性。并在此基础上，根据CFVSS215保险杠低速碰撞法规，对保险杠系统进行8km/h对中碰撞和4.8km/h角度碰撞仿真研究，确定了适合仿真分析的保险杠评价方法，建立了保险杠失效准则。通过对其变形情况，速度、加速度时间历程曲线结果进行分析，对该保险杠横梁碰撞性能的进一步改进提出了建议。 本文接着在仿真分析的基础上，根据实际的考察，在原有车身模型上建立了一种新结构的保险杠，并对其进行了8km/h对中碰撞仿真研究。并应用仿真结果对该新型保险杠从变形情况和结构等效应力与等效塑性应变方面分析了其合理性。之后又通过能量的分析，与原保险杠进行比较，得出了该新型保险杠结构有更好的耐撞性能，说明了新型保险杠的可靠性。 |
| 作者： | 龚洁 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 郭立新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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