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基于行人下肢碰撞安全保护的轿车前保险杠结构改进研究
| 论文题名： | 基于行人下肢碰撞安全保护的轿车前保险杠结构改进研究 |
| 关键词： | 轿车前保险杠;结构改进;行人下肢碰撞;安全保护;有限元模型 |
| 摘要： | 本文以某型轿车前保险杠系统为研究对象，建立了EEVC 的腿形撞击器和前保险杠系统的有限元模型，并对建立的有限元模型进行了验证。利用已有的有限元模型，进行了行人下肢撞击器与汽车碰撞的仿真试验，对该型轿车前保险杠系统的行人友好性进行了评估和分析。在分析导致行人下肢伤害原因的基础上，结合轿车前保险杠系统的设计约束，对前保险杠系统进行了结构改进，通过仿真计算，验证了改进方案的合理性和可行性。为今后开展轿车前保险杠系统的行人友好性设计研究工作提供了可借鉴的方法。主要的研究内容和取得的结果如下： （1）对行人碰撞事故的统计数据进行了分析，并着重介绍了行人下肢损伤的伤害机理，详细介绍了目前国内外行人碰撞安全保护的研究方法以及发展现状。根据本文的研究目的，详细介绍了国内外轿车保险杠的相关法规标准，对不同的轿车保险杠系统进行了分类并总结了轿车前保险杠系统设计时的一些约束条件。 （2）按照EEVC 行人碰撞安全保护试验法规的规定，建立了行人下肢腿形撞击器的有限元模型。通过对材料模型的合理选择以及材料参数的正确定义，所建立的撞击器有限元模型不仅满足试验法规中的各项认证要求，而且与国外相关的试验结果和模拟计算结果取得较好的吻合。 （3）利用已经建立的行人下肢腿形撞击器有限元模型，针对SGM12 型轿车进行了行人碰撞安全保护的行人腿形撞击器的子系统仿真试验，并对有限元计算中涉及到的接触问题进行了研究。子系统试验的仿真计算结果表明，目前SGM12 型轿车的前保险杠系统只是部分满足EEVC 试验法规的规定。 （4）从轿车前保险杠系统的结构和相关材料性能的角度出发，分析了SGM12 型轿车前保险杠系统导致行人下肢伤害的原因。通过对比不同力学性能吸能块对行人下肢胫骨加速度的影响，给出了适当的吸能块性能参数。提出具有梯形结构吸能泡沫材料吸能块和增加一保险副杠以降低行人下肢损伤的保险杠结构改进方案。通过对比改进前、后碰撞仿真有限元计算的结果，证明了结构改进措施对行人下肢的保护是行之有效的，具有较高的可行性。 |
| 作者： | 吴昇 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 林忠钦 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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