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轿车追尾碰撞结构安全性仿真优化研究
| 论文题名： | 轿车追尾碰撞结构安全性仿真优化研究 |
| 关键词： | 乘用车;追尾碰撞;结构安全性;有限元仿真;正交试验设计;多目标遗传算法 |
| 摘要： | 根据相关部门统计，在全国高速公路发生的交通事故中，追尾事故所占的比例一直位居首位，而且这个比率呈现越来越大的趋势。追尾碰撞容易致使燃油箱发生燃油泄漏造成火灾，从而导致重大伤亡事故和财产损失。汽车追尾碰撞作为仅次于正面碰撞和侧面碰撞的事故多发形态之一，如何有效降低追尾碰撞中燃油泄漏风险已成了车辆安全领域一个亟待解决的问题。 本文根据我国《乘用车后碰撞燃油系统安全要求》(GB20072-2006)实施的法规，以及美国联邦机动车安全法规新FMVSS301建立的仿真追尾碰撞模型，并通过计算分析的仿真结果，对比燃油箱最大塑性应变、整车尾部变形情况和分析实际追尾碰撞中的条件，来分析研究两种法规对整车后部结构设计改进的影响。 本文针对轿车追尾碰撞中燃油系统的稳定性和车身后部结构耐撞性，以国内某轿车为研究对象，建立并验证了某款轿车的整车有限元模型，并按照中国《乘用车后碰撞燃油系统安全要求》(GB20072-2006)对该车进行追尾碰撞模拟仿真分析和评价。通过使用正交试验设计和多目标遗传算法对后部结构件的材料厚度进行优化，有效的降低燃油泄漏的风险，提高汽车尾部的耐撞性。 本论文仿真分析研究工作可得到如下主要结果和结论： 通过《乘用车后碰撞燃油系统安全要求》(GB20072-2006)实施的法规和美国联邦机动车安全法规新FMVSS301建立仿真追尾碰撞模型仿真结果对比，说明美国联邦机动车安全法规新FMVSS301法规在保护燃油系统安全性方面更为严格，更为苛刻；在实际中追尾碰撞的实际情况分析，美国联邦机动车安全法规新FMVSS301法规试验条件更接近实际碰撞情况，更能为结构改进提供参考的价值。 本文主要对后纵梁本体，后纵梁后部和后吸能盒的厚度进行优化，以便能有效的提高追尾碰撞如有系统的安全性和后部结构的耐撞性。通过优化设计，改善了后纵梁和后吸能盒的变形模式，燃油箱的最高应变率ε值减小了10.3％，后悬置区的变形量也减少了45.3％，而吸能区的吸收的能量也增加了13.8％，改善了车体尾部结构的耐撞性。 |
| 作者： | 付炯 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 杨济匡 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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