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汽车-护栏系统碰撞中基于人体安全的护栏结构研究
| 论文题名： | 汽车-护栏系统碰撞中基于人体安全的护栏结构研究 |
| 关键词： | 汽车;护栏;有限元;安全性;正交试验方法 |
| 摘要： | 近年来,随着我国经济的发展,我国小轿车的保有量急剧增加,高速公路上行驶的车辆中小轿车所占的比重也在逐年攀升，且小轿车的平均车速较高，超速现象严重，使得小轿车与护栏碰撞的事故不断上升。护栏作为高速交通中的安全设施，具有能够保证碰撞中司乘人员安全的防护性能尤为重要。 有限元分析方法作为虚拟实验的重要方法之一，可用于模拟车辆与护栏的碰撞中护栏的安全防护性能。本文首先以某款小轿车为例，在几何模型的基础上建立含有假人及其约束系统的整车有限元模型，并按照国家、交通行业标准JT/T281－2007的要求，建立了Gr-A-4E、Gr-A-2C 型两波护栏这两种类型护栏的有限元模型，然后参照高速公路护栏安全性能评价标准，建立了汽车-护栏碰撞系统的有限元模型。 其次，为了保证系统所用假人能反映碰撞中人体的安全性，按照美国国家公路安全管理局法规，对该系统中所用假人的头部、颈部、胸部和膝盖等部位的进行标定，对某些不符合要求的部位进行参数调整，使该假人满足碰撞要求。然后对汽车-护栏碰撞系统有限元仿真分析，得出了在碰撞过程中的车辆的运动状态、运行轨迹、车体加速度，护栏的变形情况，同时对碰撞中人体的安全性进行了分析，根据仿真结果，发现Gr-A-2C 型护栏的防撞性能、导向性能和安全性能较好，而Gr-A-4E 型护栏的拌阻问题使得该护栏的导向性能和安全性能都较差,人体在碰撞中受到了严重伤害。 最后，针对Gr-A-4E 型护栏出现的拌阻为题进行了分析，揭示了产生拌阻现象的原因，并提出了护栏结构参数的合理搭配能减轻或消除拌阻现象，并通过正交试验探究出了各参数的优化组合，将优化组合参数来修正该型护栏，并通过仿真来验证该组合参数的合理性，结果表明：优化后的护栏能有效地减轻护栏的拌阻问题。 |
| 作者： | 吴祖兴 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 邓国红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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