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某SUV侧面碰撞仿真分析及优化研究
| 论文题名： | 某SUV侧面碰撞仿真分析及优化研究 |
| 关键词： | 城郊多用途汽车;侧面碰撞;仿真模拟;安全性设计 |
| 摘要： | 侧面结构是整车中的薄弱部位，在车辆发生碰撞时吸收能量和保持乘员舱形状完整的空间较小，因此，侧面碰撞事故会造成严重的乘员伤亡。随着GB20071-2006《汽车侧面碰撞的乘员保护》和《C-NCAP管理规则》的颁布和实施，对于侧面碰撞结构安全性能的研究已成为汽车被动安全领域的重点。合理适当的设计侧面结构、选用构件材料和厚度对减少侧面结构的侵入，提高吸能效率，减少乘员伤害具有重要的意义。 车辆结构安全性能的开发主要有实车碰撞试验和计算机模拟碰撞两种方法。由于计算机计算能力和仿真精度的提高，计算机模拟碰撞已经成为评估车辆结构安全性能的主要方法。 本文以某SUV为研究对象，首先建立了整车的有限元模型，并按照法规要求进行了侧面碰撞仿真模拟，通过对系统能量和质量增加的分析验证了模型的有效性。然后以侧面碰撞传力路径和结构变形过程为参考，对仿真结果中的整车变形以及关键部位的侵入进行分析，得出侧面结构中出现的问题。 针对该车侧面结构安全性能的不足，对B柱、车门防撞杆、门槛梁进行了结构和材料的改进，并以B柱侵入量为优化目标，侧面关键构件的厚度为设计变量，运用试验设计与响应面法进行耐撞性优化设计，得出最优厚度组合。更新有限元模型并再次仿真，结果表明:整车和侧面关键部件的变形情况明显改观，车门和B柱的侵入量减少了40％，B柱的侵入速度下降了35％，有效地提高了车辆侧面结构的安全性能。本文的改进与优化方法对整车的安全性设计具有一定的借鉴和参考价值。 |
| 作者： | 曹国栋 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 张瑞乾;朱红霞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京信息科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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