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汽车正面偏置碰撞计算机仿真分析
| 论文题名： | 汽车正面偏置碰撞计算机仿真分析 |
| 关键词： | 汽车安全性;正面偏置碰撞;人体模型;有限元分析;计算机仿真 |
| 摘要： | 在当今汽车技术高速发展的趋势下，汽车安全性的研究越来越受到重视。目前世界汽车生产大国都已形成了对汽车的碰撞安全性强制性法规，如美国FMVSS、欧盟的ECE，我国主要参照ECE法规体系建立了相应的安全法规。 对比各国正面碰撞法规，主要有100％刚性固定壁障碰撞、40％偏置可吸能壁障碰撞、30°倾角刚性倾斜壁障碰撞试验。其中100％刚性固定壁障和40％偏置可吸能壁障两种试验方式，前者着重评价乘员约束系统，后者着重评价安全车身，同时碰撞中乘员的伤害机理也不同，只有同时采用才能较全面的评价车辆的正面碰撞安全性能。近20年来在汽车被动安全性研究中碰撞仿真技术发展迅速，不仅节省费用而且还缩短开发周期，在汽车的开发过程中发挥了巨大的作用。对有前排假人的汽车碰撞进行计算机模拟，不仅能预测汽车结构本身的耐撞性，而且能预测人员的响应与伤害程度，从而能更全面地反映汽车的安全性能。 本文详细学习和研究了碰撞有限元基本理论和有关算法，涉及到的内容包括有限元求解控制方程、单元离散、沙漏控制、假人及汽车碰撞模拟相关单元、时间积分算法、接触算法、以及材料模型和本构关系等。 本文对目前较为流行的汽车碰撞分析软件LS-DYNA的有关大位移变形碰撞求解原理、主要功能模块及其应用进行了学习和研究。并以某车型为例建立了整车有限元模型，然后在此基础上集成了50百分位的HybridⅢ型假人（包含驾驶员和前排乘员）和安全带的乘员约束系统等有限元模型。按照国家标准GB/T20913-2007《乘用车正面偏置碰撞的乘员保护》规定的条件，对整个模型进行了正面40％偏置可变形壁障碰撞的模拟和分析，得出整车的位移、速度、加速度、能量及人体模型的伤害值。为了更全面地评价汽车正面安全性能，本文同时进行了正面全宽的刚性碰撞仿真，并比较了两种方式的变形结果，分析两种碰撞方式的特点。实现了对该车正面碰撞过程及碰撞性能的全面评价。 |
| 作者： | 滕科 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 赵广耀 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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