汽車側面碰撞的質量-彈簧模型和有限元簡化模型的研究.pdf

1、側面碰撞是一種典型的汽車碰撞事故形式,在全世界每年因汽車交通事故喪生的50萬人和1000萬傷者當中,很大一部分是汽車側面碰撞造成的。盡管我國還沒有專門就汽車側面碰撞所做的事故統(tǒng)計,但規(guī)模龐大的交通事故總數和偏低的車輛安全性都揭示了這樣一個事實,即中國汽車側面碰撞比世界其他大國更加嚴重。因此,深入研究側面碰撞機理和提高側面耐撞性設計水平就十分具有現實意義。
　　 本文首先系統(tǒng)地介紹了側面碰撞,從C-NCAP側碰實驗(包括實驗方法、

2、移動變形壁障的特性)和碰撞過程解讀到碰撞中假人的運動、損傷機理及評價指標。接著歸納了側面碰撞有限元模型的建模流程,建立了側面碰撞有限元仿真模型并對模型進行了計算。將仿真結果與C-NCAP側面碰撞試驗進行比較,結果表明該模型很好地再現了碰撞試驗,具有較高的可信度。
　　 為了更深刻地揭示側面碰撞的力學與運動學機理,提煉出側面耐撞性設計的指導原則,一個側面碰撞質量一彈簧模型被建立。該模型關于移動變形壁障和試驗車輛運動的解析解被證明能

3、夠較好地反映試驗過程,尤其在關鍵的前60ms。根據質量-彈簧模型的結論,提出了一系列增強側面耐撞性和改善成員保護的原則。
　　 本文進一步針對移動變形壁障與試驗車輛的運動關于側圍結構的敏感度進行了研究,發(fā)現前者對后者在一定范圍內的波動并非很敏感。這個結論被證實在有限元整車模型和質量-彈簧模型中均成立。
　　 根據該敏感度的結論,一個基于整車有限元模型的側面碰撞簡化模型被提出。計算規(guī)模的縮減使得簡化模型的計算效率提高到整車