原文传递
汽车侧面碰撞中次要防撞结构和乘员损伤保护的研究
| 论文题名： | 汽车侧面碰撞中次要防撞结构和乘员损伤保护的研究 |
| 关键词： | 汽车侧面碰撞;有限元仿真;乘员损伤保护;结构优化;车辆安全 |
| 摘要： | 侧面碰撞是汽车碰撞事故中比较常见的形式之一,侧面碰撞发生的次数和受伤人数是比较多的。车身侧面结构变形吸能的部件较少,缓冲空间较小,一旦发生侧面碰撞,乘员受伤的机率较大。因此,提高车辆侧面碰撞的安全性,最大程度地降低乘员的损伤,成为车辆安全研究的重要内容。2006年7月我国颁布了《汽车侧面碰撞的乘员保护》标准,同时借鉴国外的新车评价标准,推出了适合我国国情的新车评价规程(C-NCAP),为汽车生产企业提供了统一的评价指标。 本文目的是通过对汽车侧面结构进行改进,并对相应结构的设计参数进行优化,探讨提高侧面碰撞安全性、降低乘员损伤的有效措施并对其有效性进行了分析与讨论。 文章首先建立并验证了可变形移动壁障的有限元模型,借助国内某款车型,采用有限元建模的方法,建立了整车侧面碰撞的有限元模型,通过与实验数据对比,验证了整车有限元模型的有效性。再根据GB20071-2006标准要求进行了侧面碰撞仿真,针对仿真中的座椅变形较大,提出了在座椅靠背上加装加强杆、增加座椅各部件的厚度、所有座椅部件材料采用高强度钢、刚化座椅安装横梁等改进措施,分析了改进措施在降低靠近座椅处的B柱侵入速度、车门侵入速度的有效性。 再结合多刚体动力学软件MADYMO,建立了用于侧面碰撞乘员损伤分析的PSM子结构模型,从降低乘员损伤值方面验证了座椅改进措施的有效性。 最后,综合正交试验设计和响应表面法,以建立的PSM子结构模型为基础,对B柱内板和车门内板的设计参数进行优化设计研究,建立了基于响应表面的代理模型,利用ISIGHT优化软件对代理模型进行优化计算,得出了满足假人骨盆力值(PSPF)最小时的设计参数值。 研究结果表明:靠近座椅处的B柱侵入速度减小了42％,车门处的侵入速度减小了36％。相应的乘员胸部、腹部和骨盆的损伤值也都减小了,其中骨盆力减小了25％,改进后的骨盆力值满足了标准允许的最大值。代理模型计算得到的骨盆力PSPF最优值为4.102kN,相对于初始的PSPF值5.778kN,代理模型的PSPF值减少了29％。 本文研究结果可为结构改进设计、提高侧面碰撞安全性提供借鉴。 |
| 作者： | 熊明 |
| 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 |
检索历史
应用推荐
