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本文首先分析了汽车碰撞研究背景,探讨了汽车碰撞安全性的重要意义和国内外汽车碰撞计算机仿真研究现状。在此基础上,分析研究大客车侧面碰撞仿真分析的必要性和重要性,并且结合企业实际需求确立了本文的研究内容。
汽车碰撞仿真计算是一个涉及材料科学、力学、数学等多学科的问题,因此碰撞仿真相关理论的研究是整个碰撞仿真分析的基础。Lagrange法是目前描述固体碰撞行为的最成熟最方便的方法。这种方法可以处理高速碰撞过程中复杂的边界条件和复杂的材料本构关系,并且对接触滑移而描述非常方便。
在汽车碰撞理论研究的基础上,进一步探讨大客车侧面碰撞仿真的实现方法和大客车耐撞性评价方法是十分必要的,并结合实际情况确立了大客车整车骨架侧面碰撞计算仿真平台。
整车结构有限元模型是汽车碰撞仿真的重要基础,碰撞仿真结果的精度和准确性除了与计算方法有关外,还在很大程度上依赖有限元模型的精度。根据大客车车身结构的特点和碰撞仿真要求,为了兼顾模拟效率与精度的平衡,分别探讨了单元类型、材料模型、时间步长控制和碰撞接触方法的选择问题。整车有限元模型的建立后,根据企业需要,以某12m典型大客车侧面碰撞安全仿真为例,分别模拟了大客车与大客车和货车与大客车的侧面碰撞仿真计算。
完成大客车整车骨架两种情况下的侧面碰撞仿真分析后,分别从车身骨架运动、车身骨架碰撞变形、车内乘员生存空间和碰撞加速度以及碰撞能量方面,分析和比较了两种碰撞情况下被撞大客车侧面碰撞安全性。最后根据耐撞性能分析结果,提出了提高大客车整车骨架侧面耐撞性能的改进意见。
本文的研究结果对企业典型大客车侧面碰撞耐撞性能的提高有一定的参考和借鉴,对我国整个客车行业的碰撞安全性的提高和大客车侧面碰撞法规的制定也具有一定积极作用。
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