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跨座式单轨车辆碰撞安全仿真研究
| 论文题名： | 跨座式单轨车辆碰撞安全仿真研究 |
| 关键词： | 跨座式单轨车辆;车体结构;碰撞仿真;安全性分析 |
| 摘要： | 随着我国城市轨道交通事业的蓬勃发展，以及交通运输方面市场竞争的日趋激烈，城市轨道交通在城市的发展中起着越来越重要的作用，并且完成的运量在公共交通中的比例也越来越大，其安全的重要性就越来越不容忽视。列车一旦发生碰撞事故，将会导致车体被破坏从而引起乘客的伤亡和巨大的经济损失，因此城市轨道车辆的被动安全性越来越受到重视，车体的碰撞安全性研究已成为轨道交通车辆设计的重要研究课题。然而，由于经济实力的制约，在国内开展实车碰撞的破坏性实验研究是不现实的，因此随着显式计算机有限元技术的发展以及高性能的计算机软、硬件资源的出现，应用计算机的数值方法进行车体的碰撞模拟，已经成为主要手段。国内外相关研究表明，用计算机模拟含有假人的车辆碰撞过程，不仅能够预测车体的耐撞性能，同时还可以较准确的得出碰撞过程中乘员的响应与伤害程度，能在车辆开发进程中较好地预测车体结构设计的合理性，加快开发速度。 本论文以跨座式单轨车辆为研究对象，建立了跨座式单轨车辆的CAD和CAE模型，以及正面碰撞仿真有限元模型，模拟跨座式单轨车辆的正面碰撞情况；在系统掌握碰撞过程数据模拟计算相关理论——动态显式有限元基本原理、思路和实现方法的基础上，对国际碰撞模拟分析中通用的HybridⅢ—50th男性假人模型进行了剖析，对建立人体正面碰撞有限元模拟所要求的各种单元及材料、属性的数学模型、理论和参数等充分掌握；针对有限元假人模型的结构组成进行了分析和坐姿调整，并通过对给定作用力的运动响应进行模拟，来验证假人有限元模型的正确性和各部分响应的协调性；分析了不同速度下的骨架变形、变形速度及吸能情况，并通过对含有假人有限元模型的整车正面碰撞过程的模拟，重现了整车碰撞过程中假人的运动响应，得到仿真过程中的假人部分伤害评价指标，仿真结果表明符合国家标准。 本论文通过对含假人有限元模型的跨座式单轨车辆正面碰撞历程的数值模拟，进行了一次有益的跨座式单轨车辆车体碰撞仿真尝试，本文对跨座式单轨车辆车体结构设计具有一定的参考价值。 |
| 作者： | 张晓旭 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 杜子学 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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