详情

原文传递切削式吸能过程仿真研究

论文题名：	切削式吸能过程仿真研究
关键词：	轨道车辆;切削式吸能结构;有限元仿真;三维仿真;撞击力;回归分析
摘要：	在当今世界上,各种车辆、船舶、飞行器的数量越来越多,速度越来越快,碰撞事故也随之目益增加,每年都要造成严重的生命和财产损失。能量吸收装置可在碰撞发生时吸收大部分动能,最大限度地减少人员伤亡和财产损失。对能量吸收装置进行深入研究,减少由此产生的社会经济损失有着非常重要的意义。　　本文以轨道车辆为研究对象,利用金属切削过程可吸收能量的原理,在金属切削研究和轨道车辆吸能研究的交叉领域内,提出一种利用切屑生成过程进行吸能、用于轨道车辆被动安全的新型装置——切削式吸能装置。利用显式有限元软件ANSYS/LS-DYNA,对切削式吸能过程进行了三维仿真,得到了切削式吸能过程中能量和切削力的时程曲线。与压溃型吸能元件相比,在撞击条件完全相同的情况下,两种吸能元件在撞击过程中吸收的能量随时间的变化趋势均是一致的;切削式吸能过程可以在更短的时间内吸收更多的能量;切削式吸能过程具有更强的降低撞击力峰值的能力;对撞击力峰值出现时刻的调控能力更强。详细分析了切削深度、切削初速度、刀具前角、刀具宽度、刀具材料、工件材料六个参数对吸能过程吸能能力的影响,得到了各个参数对吸能过程影响的规律。利用回归分析的方法,建立切削式吸能过程的切削力、能量预测模型,并对该模型的回归方程和系数进行了显著性检验,分析了切削深度、切削初速度、刀具前角、刀具宽度四个因素对吸能过程影响程度的大小。本文的研究结果对切削式吸能过程的进一步深入研究,切削式吸能装置的工程设计将有较好的指导作用。
作者：	常宁
专业：	载运工具运用工程
导师：	刘国伟
授予学位：	硕士
授予学位单位：	中南大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文