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收费亭防护系统缓冲器的设计与碰撞仿真
| 论文题名： | 收费亭防护系统缓冲器的设计与碰撞仿真 |
| 关键词： | 收费亭防护系统;缓冲器;结构设计;碰撞仿真 |
| 摘要： | 近年来,随着汽车与收费亭发生碰撞的交通事故越来越多,收费亭的安全性越来越受到人们的关注。传统的收费亭功能单一,安全性能差,仅仅通过外壁和收费站内的防护带对收费亭进行保护。当收费亭受到撞击时,往往会产生大变形,对亭内工作人员造成极大的伤害。而且由于防护带的限制,收费亭在达到使用年限后,又不方便拆除。针对这一现状,收费亭防护系统可以行之有效的解决这些问题。收费亭防护系统包括收费亭缓冲器、收费亭缓冲座椅以及收费亭的移动装置三个组成部分。本文主要是对缓冲器进行结构设计与优化。 根据目前收费亭安全性能上的缺点以及事故发生类型,本文设计了一种U型缓冲器,并将其安装到收费亭上。在发生碰撞时,缓冲器通过自身变形,吸收碰撞所产生的动能,以达到缓冲吸能的目的,最终达到对收费亭防护的作用。 设计出合理的诱导槽是本文对缓冲器设计的重点。缓冲器下端变形程度,是影响撞击力向横向分解的最重要因素。通过对缓冲器上诱导槽的变化,控制缓冲器变形过程,使其下端半圆形结构能够更加充分的变形。本文将从改变诱导槽形状、尺寸、位置、个数等因素入手,设计出结构合理,性能完备的缓冲器。 本文对缓冲器的设计是基于碰撞仿真来完成的。主要应用ANSYS、LS-DYNA等有限元分析软件进行动力学仿真分析。确定在碰撞过程中缓冲器所受的接触力,缓冲器被压缩位移等相关参数。通过对缓冲器结构的改进,使接触力保持在收费亭可以承受的安全范围之内。 随后要对缓冲器与收费亭的连接方式进行设计,选择最佳安装方案。最后将缓冲器以成排列组合的形式安装在收费亭上,进行整体碰撞仿真。获得缓冲器不依赖收费亭防护系统单独工作时,所能承受的汽车质量的极限。 |
| 作者： | 李松洋 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 张旭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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