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轿车侧围耐撞性及安全性设计优化研究
| 论文题名： | 轿车侧围耐撞性及安全性设计优化研究 |
| 关键词： | 汽车侧围;耐撞性能;安全性设计;防撞杆 |
| 摘要： | 随着汽车保有量的增长,道路交通事故己经成为世界性的一大社会问题。全世界每年死于道路交通事故的人数估计超过120万。道路交通事故给人类的生命和财产安全带来了严重的灾难。在我国,由于城市道路交通路口以平面交叉形式为主,侧面碰撞事故发生概率最高,致伤率居第一位,而致死率仅次于正面碰撞。如何提高车辆侧面碰撞事故发生时对乘员的保护性能成为当今又一热点课题。2006年7月我国开始发布并执行《汽车侧面碰撞的乘员保护》标准,同时推出中国的新车评价规程(C-NCAP),为汽车生产厂家提出了安全要求以及评价指标。因此,车辆侧面碰撞安全性的研究成为车辆被动安全性研究的一项重要内容。 本文旨在研究侧面碰撞中轿车的侧围部件的耐撞性能及其对乘员损伤的影响。针对车门防撞杆及车身内饰件,利用子结构模型分析了每种防撞杆的关键结构参数与其耐撞性内在关系,以及车身内饰件参数对乘员损伤的影响。比较研究了提高防撞杆防护性能的方法。基于响应表面法,针对车门防撞杆截面形状,材料厚度等关键结构参数进行了仿真优化。分析比较了正交优化直观分析方法与响应表面法对乘员损伤优化中的应用。最终提出有效的提高车身安全性措施并从理论上验证其有效性,为汽车侧面碰撞安全性设计提供借鉴作用。 文章首先介绍了我国汽车侧面碰撞法规及碰撞安全性仿真的基本理论,然后建立某款乘用车的整车有限元模型,建立可变形移动壁障的有限元模型,按照法规进行侧面碰撞仿真,通过与标准要求及实验数据对比,验证了可移动变形壁障和轿车侧面碰撞有限元模型的有效性。针对车门耐撞性能较差的问题,对车门内防撞杆进行了优化设计研究。采用多刚体动力学分析软件MADYMO中PSM子结构方法,得到其假人损伤指标值并按照法规要求进行了分析和评价。通过仿真计算分析了该车侧面碰撞中汽车车门内饰板刚度等参数与乘员伤害值的相关性,对内饰板进行参数进行比较性优化,提高车辆的安全性能。 研究结果表明:通过防撞杆结构的改进,防撞杆的耐撞性能有了很大的提高。车门和B柱内饰板对假人的损伤程度有一定的影响,通过优化内饰件的刚度,可以使假人的损伤值降低。响应表面法可以应用于汽车概念设计阶段、结构优化阶段车门防撞杆设计的参考,能够准确的得到防撞杆结构参数,节约计算成本和生产成本。 |
| 作者： | 王嵌 |
| 专业： | 机械工程 |
| 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： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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