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校车后防撞钢梁碰撞性能仿真分析
| 论文题名： | 校车后防撞钢梁碰撞性能仿真分析 |
| 关键词： | 防撞钢梁;碰撞性能;仿真分析;显式动力学分析;ANSYS软件;LS-DYNA软件;校车安全 |
| 摘要： | 近年来，校车安全越来越引起大家的关注并成为社会关注的焦点，校车从客车类型中得以分离成为我国的一个新车种，其被动安全装置的研究与开发对保障学生乘员安全显得尤为重要，因此研究校车后防撞钢梁在校车发生追尾碰撞事故中其耐撞性能就具有十分重要的意义。 本论文以我国某款校车后防撞钢梁为研究对象，考虑到在碰撞过程中涉及非线性问题，仿真分析工具笔者采用显式动力学分析软件ANSYS/LS-DYNA模块部分。通过在ANSYS/LS-DYNA软件中建立校车后防撞钢梁碰撞模型，并对碰撞模型进行相关参数设置，然后对防撞钢梁在不同的碰撞条件下进行仿真分析。研究了防撞钢梁在不同碰撞速度下以及在相同速度的前提条件下不断变换防撞钢梁参数时的应力变化、速度变化、变形等情况信息，获得了防撞钢梁在不同碰撞条件下的碰撞变形规律，对防撞钢梁的耐撞性进行评价;最后着重对变换支架不同参数进行了仿真分析，支架在汽车碰撞中吸收了超过一半以上的能量，并且控制着应力、能量在防撞钢梁中的分布。仿真研究结果为减少校车后防撞钢梁盲目设计和进行后续优化设计提供一定的依据。其主要结论为: 1.该校车防撞钢梁在低速时发生正面追尾碰撞，防撞钢梁变形很小，变形在安全许用范围之内，防撞钢梁起到较好的缓冲吸能作用，该结果对于在低速碰撞后防撞钢梁进行修复进而继续使用提供有益的参考。 2.防撞钢梁在高速情况下发生追尾碰撞，防撞钢梁横梁和支架部分发生了很大的变形均被压溃，失去了继续缓冲吸能的作用，可见防撞钢梁只是在碰撞中起缓冲吸能作用，其吸能变形达到一定的程度便丧失了应有的作用。 3.厚度对防撞钢梁的耐撞性能有着重要的影响，厚度并非越厚耐撞效果越好，合适的厚度才具有更好的碰撞性能。 4.防撞钢梁的支架在追尾碰撞中吸收了大部分的碰撞动能，并控制着碰撞能量在防撞钢梁中的分配，不同参数形式的支架对防撞钢梁的耐撞效果影响是不同的。 5.防撞钢梁支架中开设诱导结构十分必要，合适的诱导结构形状和位置在碰撞中能够引导着支架朝着理想的变形形式发展并能吸收最大的碰撞能量。 |
| 作者： | 王家岭 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张三川 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 郑州大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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