商用车驾驶室正面碰撞与后围穿透仿真分析

摘要

近年来，国民经济的急剧好转，使得道路设施也日渐完善，我对某空载货车进行研究，起初运用HyperMesh软件创建其有限元的模型，得到其K文件，然后运用LS-DYNA对该货车实施正面碰撞模拟，评估其对驾驶员安全的影响；当装载管柱的货车紧急制动时，管柱固定不牢，可能穿透后围对驾驶员造成伤害。因此对该载货汽车进行后围穿透仿真计算，分析造成后围穿透的影响因素，即穿透时整车的速度、管柱的直径和厚度，每种因素分别取三个水平，仿真模拟时运用正交试验法，然后剖析不同因素的影响程度，可以为以后改进汽车结构安全性提供参考。
　　仿真结果表明：（1）货车在50km/h的速率下和刚性壁障正面碰撞时,货车前部产生了较大的翘曲，车架也产生了些许的折叠，表明在撞击时它们发挥了较好的吸能作用。从整车的变形变化、前围板的入侵以及B柱加速度等的分析来看，不会对驾驶室空间造成影响，乘员有足够的生存空间，对乘员安全不构成威胁。（2）在驾驶室后围穿透仿真试验中，我们采用了正交试验法分析后围穿透的各因素影响程度。结果表明：管柱直径对后围穿透冲击的影响最大，整车速度的影响次之，管柱厚度对后围穿透的影响最小。在后围穿透的各影响因素中，随着水平的不断增加，管柱对后围穿透的影响也越大。本文分析了影响驾驶室后围穿透的因素，可以为今后改进汽车结构安全性提供参考。在紧急制动的情况下，由于紧急制动减速度的大小以及货物与后围的接触点不同等因素存在，此实验需要更深入地研究。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 研究背景

1.2 关于汽车被动安全的内容和方法

1.3 国内外法规关于商用车驾驶室安全性的相关规定

1.4国内外对于商用车驾驶室安全的研究现状

1.5 课题研究内容

1.6课题研究的目的和意义

第二章 商用车正碰与后围穿透仿真研究的理论基础

2.1有限元法的基本思想及应用概述

2.2动态显式有限元方法

2.3 汽车碰撞仿真软件介绍

2.5 本章小结

第三章 商用车有限元模型的创建

3.1商用车有限元模型创建的方法和流程

3.2商用车几何模型的建立

3.3 整车有限元模型的建立

3.4 假人模型的构建

3.5 刚性墙的建立

3.6 载荷和约束及求解参数的设置

3.7 钢管有限元模型的建立

3.8最终建立的整车有限元模型

3.9 本章小结

第四章 商用车正面碰撞仿真结果分析

4.1 系统能量分析

4.2 质量分析

4.3 整车变形分析

4.4载货汽车在不同时刻的应力及传递情况

4.5前围板入侵变形分析

4.6 B柱加速度分析

4.7 方向盘跳动入侵分析

4.8 本章小结

第五章 商用车紧急制动时的后围穿透仿真分析

5.1 商用车紧急制动时的后围穿透模拟试验安排

5.2第6组后围穿透模拟试验结果分析

5.3商用车后围穿透仿真影响因素及其水平的计算结果分析

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 展望

参考文献

致谢