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抗侧面爆炸冲击防护车身结构优化设计研究
| 论文题名： | 抗侧面爆炸冲击防护车身结构优化设计研究 |
| 关键词： | 汽车车身;结构设计;多目标优化;侧面爆炸防护能力 |
| 摘要： | 为了提高车辆侧面抗爆炸防护能力，本文根据侧面爆炸环境下的车身响应和乘员损伤情况对车身侧围进行了结构改进，并结合了多目标优化设计，在提升车辆侧面爆炸防护能力的同时也降低了改进结构的质量。主要研究内容和结论如下： 首先结合固支方靶试验验证了SPH-FEM联合算法的准确性，然后利用该算法建立了榴弹破片战斗部的有限元模型，将仿真计算得到的破片速度与理论计算结果对比，验证了战斗部有限元模型的准确性。其次创建了台车试验台架的有限元模型，将乘员下肢损伤和地板变形量的仿真值与试验值进行对比，验证了有限元模型的准确性。在此基础上进行了车辆侧面爆炸仿真，分别对车身结构和乘员的响应进行分析，得到了乘员的主要损伤部位和引起损伤的主要原因，结果表明，乘员的头部、颈部和肩部为主要损伤部位，且均来自于与车身侧围的碰撞。随后对车身侧围结构和乘员约束系统进行了结构改进，在车门内外板之间增加了防爆梁结构和吸能材料，将B柱的材料更换为高强度钢并添加加强固件，对座椅头枕进行改进设计并增加座椅连接杆，结果表明，改进后车辆的防护性能提升，乘员损伤达到阈值以下。最后，对侧围改进结构进行多目标优化设计，在进一步降低了车内乘员损伤提高了整车的防护能力的同时，也满足了结构轻量化需求。 |
| 作者： | 沙康康 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王显会;孙晓旺 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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