微型客车正面碰撞吸能计算及主要吸能部件优化研究

摘要

我国的微型客车多为平头或短头结构，客车前部的吸能长度普遍较短，所以碰撞安全性较差，伤亡事故发生率也较高。因此，研究微型客车的碰撞吸能性，对提高微型客车乘员的安全性具有重要意义。
　　本文以某一微型客车为研究对象，对整车能量吸收进行了研究。
　　(1)阐述了微型客车碰撞理论及有限元仿真理论，在此基础上，提出一种新的吸能算法。首先测量计算所需的实车碰撞变形数据，应用汽车碰撞理论变形能计算公式，计算出车身变形吸收的能量;再根据变形能网络图理论，计算出横梁吸收的能量;再将静定结构力学法和拉压变形原理结合起来，带入相应数据，从而计算出吸能盒和纵梁吸收的能量;最后应用实车碰撞试验的吸能结果验证该吸能计算方法可行。
　　(2)对微型客车主要吸能部件的吸能性分析。应用UG建立吸能盒、车架、车门的计算机仿真模型，通过Ansys/Ls-Dyna软件分析微型客车碰撞过程中各主要吸能部件的吸能特性。依据车辆安全法规和低速碰撞条件，设计模拟仿真试验方案，应用Ansys/Ls-Dyna对所建立的计算机仿真模型进行模拟仿真实验，确定最终仿真实验方案。最后对微型客车车身的主要吸能部件进行优化，分别从吸能盒、车架和车门三种吸能部件进行分析。首先对保险杠前部吸能盒的结构进行优化分析;其次采用三种结构改进方案对车架结构进行吸能性优化分析，并对车架的材料进行分析;最后对车门防撞梁的结构进行优化，再利用仿真方案对改进后的吸能部件进行碰撞实验并与实车实验数据进行对比分析，确定优化后吸能部件的吸能性。

目录

摘要

1 绪论

1．1 研究的背景与意义

1．2 国内外微型客车碰撞吸能性研究现状

1．2．1 国外微型客车碰撞吸能性研究现状

1．2．2 国内微型客车碰撞吸能性研究现状

1．3 论文研究内容

1．3．1 技术路线

2 汽车碰撞基础理论和有限元仿真理论

2．1 汽车碰撞概述

2．1．1 汽车碰撞类型

2．1．2 汽车碰撞特点

2．1．3 汽车碰撞模型

2．2 汽车碰撞相关概念及基本规律

2．2．1 汽车碰撞相关概念

2．2．2 汽车碰撞基本规律

2．3 汽车碰撞仿真中的有限元基本理论

2．3．1 显式有限元理论

2．3．2 有限元法的变分形式

2．3．3 显式时间积分及其条件稳定

2．3．4 接触的处理

2．4 本章小结

3 微型客车正碰车身吸能计算方法研究

3．1 汽车变形准则

3．2 车身吸能计算

3．2．1 横梁吸能计算

3．2．2 吸能盒与纵梁的吸能计算

3．3 能量传递法实例验证

3．4 本章小结

4 微型客车吸能部件的吸能性优化

4．1 吸能盒的结构优化

4．1．1 吸能盒的设计原则

4．1．2 吸能盒碰撞性能的评价参数

4．1．3 吸能盒吸能特性仿真分析

4．1．4 仿真实验数据分析

4．2 微型客车车架的吸能性优化

4．2．1 微型客车车架结构吸能性优化

4．2．2 微型客车车架不同材料吸能性研究

4．3 微型客车车门的吸能性优化

4．3．1 车门防撞梁

4．3．2 车门吸能性仿真

4．4 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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