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原文传递汽车碰撞及防撞梁结构优化研究

论文题名：	汽车碰撞及防撞梁结构优化研究
关键词：	有限元分析;汽车碰撞;防撞梁;模拟计算;结构优化;汽车车身
摘要：	随着汽车数量的增长，交通事故的数量也大量增多，给人类的生命和财产安全带来了严重的危害。因此针对汽车安全技术的研究已成为现代汽车科技研究的重大课题。在大部分汽车碰撞事故中，都要涉及前防撞梁的碰撞。防撞梁系统是汽车车身的重要组成部分，低速碰撞可以吸收冲击能量，撞后可以恢复原状；高速碰撞时，冲击力经过防撞梁系统合理导向车架然后分散给整个车身，可以避免车体局部区域变形过大，从而保证车身和乘客的安全。调查显示，汽车交通事故中正面碰撞占首位。针对这一情况，本课题对汽车碰撞中的正面碰撞进行模拟仿真研究，进而对汽车防撞梁的结构强度进行了分析并对其结构进行了优化。　　本文首先依据相关资料建立了JETTA车型包含车架和车身、发动机的三维整车模型，然后将所建模型导入ANSYS/LS-DYNA软件，利用ANSYS/LS-DYNA软件对汽车与刚性墙进行了100％完全正面碰撞、40％正面偏置碰撞、与柱面正中碰撞三种碰撞，进行了数值模拟计算和分析，得出了碰撞过程中整车变形、位移、速度、加速度和碰撞过程能量耗散等计算结果，并与试验数据进行了对比，验证了仿真模拟的合理性。　　综合模拟计算结果，碰撞过程对整车危害最大的是与柱面正中碰撞，其次是正面40％偏置碰撞，最小的是完全正面碰撞。为进一步准确仿真分析汽车碰撞过程提供了参考。　　根据对碰撞过程的模拟分析，本文提出了根据碰撞冲击力对防撞梁结构进行强度校核的方法，并对本文建立的较详细的防撞梁和纵梁的几何模型进行了结构强度分析，得出了应力和应变结果，超出了材料的屈服极限，防撞梁有断裂的可能。然后对原防撞梁采用三种方式对结构进行了优化，并对优化结果再次进行了强度校核。优化后，防撞梁所受应力回到材料的屈服极限内，从而证明这一思路的可行性。
作者：	张伟
专业：	车辆工程
导师：	董大伟
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文