基于有限元法的某交通事故再现研究

发布时间：2017-09-09 21:46

  本文关键词：基于有限元法的某交通事故再现研究

  更多相关文章： 有限元法 事故再现 Thums假人 乘员伤害

【摘要】：本文利用有限元法对一起车与障碍物发生碰撞的交通事故案例进行事故再现研究。由于没有事故车辆的相关数模,但为了对该事故案例进行再现研究,则根据已有的美国道奇彩虹(Neon)车型的有限元模型,从整车整备质量、汽车内饰等方面进行调整以代替事故车辆,同时,根据事故数据结合Thums人体生物力学模型建立障碍物、人、车之间的相互关系,完成事故再现有限元仿真模型的搭建。本文从仿真模型的稳定性、事故车辆车身变形和乘员碰撞过程中的动态响应三个方面进行事故再现仿真模型的可信性验证,结果表明:该仿真模型可以作为该事故案例的基础模型进行研究分析,并证明了利用有限元法进行事故再现研究的可行性。同时,本文还利用Thums模型进行事故人员伤害分析,根据仿真数据推断该事故案例中造成驾驶员死亡的原因可能是肋骨骨折刺穿肺叶,从而造成血气胸,呼吸压迫致死,或者是内脏出血,从而导致失血性休克死亡。另外,针对本事故案例本文从安全带和安全气囊两方面提出安全性建议,并进行仿真分析。分析结果表明:安全带和安全气囊有很好的约束乘员和缓冲吸能作用,能有效避免事故中乘员与车内饰发生二次碰撞以及降低乘员伤害,因此,建议车辆行驶过程中车内乘员应按照规定系好安全带,以及汽车厂家完善气囊触发信号。本文详细介绍了利用有限元分析软件进行事故再现仿真建模与分析的流程,为后期进一步研究提供参考,为交通事故的处理与分析提供科学的方法,同时,本研究具有很好的道路交通安全教育意义。
【关键词】：有限元法 事故再现 Thums假人 乘员伤害
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.31
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 研究背景与意义9-11
• 1.2 研究方法11-12
• 1.3 国内外研究现状12-15
• 1.3.1 国外研究现状13-14
• 1.3.2 国内研究现状14-15
• 1.4 研究内容和技术方案15-17
• 1.4.1 研究内容15-16
• 1.4.2 技术路线16-17
• 第二章 事故案例介绍及事故速度的确定17-27
• 2.1 事故现场勘察17-19
• 2.2 事故车辆速度的研究19-24
• 2.2.1 根据制动印迹估算车速20-21
• 2.2.2 通过现场试验推算车速21-22
• 2.2.3 根据抛落物推算车速22-23
• 2.2.4 根据变形量估算车速23-24
• 2.2.5 根据事故视频或行车记录仪得出事故车速24
• 2.3 事故案例介绍及事故速度的确定24-26
• 2.3.1 事故案例介绍24-25
• 2.3.2 事故车速的确定25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第三章 仿真模型的建立27-49
• 3.1 有限元理论介绍27-29
• 3.1.2 显式中心差分法29
• 3.2 仿真软件介绍29-30
• 3.2.1 LS-DYNA求解器介绍30
• 3.2.2 Hyperworks软件介绍30
• 3.3 事故车辆模型的建立30-36
• 3.3.1 车辆内饰32
• 3.3.2 车辆座椅32-34
• 3.3.3 整备质量34
• 3.3.4 车辆前挡风玻璃34-35
• 3.3.5 发动机罩35-36
• 3.4 人体模型的建立36-43
• 3.4.1 人体生物力学模型研究现状37
• 3.4.2 Thums人体生物力学模型介绍37-40
• 3.4.3 Thums人体生物力学模型的验证40-42
• 3.4.4 Thums人体模型姿态的调整42-43
• 3.5 事故障碍物的建模43-44
• 3.6 事故再现仿真模型的建立44-48
• 3.6.1 相对位置关系的确定44-45
• 3.6.2 接触的定义45
• 3.6.3 边界条件的定义45-46
• 3.6.4 计算控制参数的设定46-48
• 3.7 本章小结48-49
• 第四章 仿真验证及伤害分析49-61
• 4.1 仿真模型验证49-54
• 4.1.1 仿真模型有效性验证49-50
• 4.1.2 车身变形验证分析50-52
• 4.1.3 驾驶员动态响应分析验证52-54
• 4.2 人体伤害分析54-58
• 4.2.1 头部伤害分析54-56
• 4.2.2 胸部伤害分析56-58
• 4.3 本章小结58-61
• 第五章 基于该事故案例的安全性建议61-77
• 5.1 安全带61-67
• 5.1.1 安全带建模61-63
• 5.1.2 安全带保护效果分析63-67
• 5.2 安全气囊67-72
• 5.2.1 安全气囊建模67-69
• 5.2.2 安全气囊保护效果分析69-72
• 5.3 安全带气囊与安全带72-76
• 5.4 本章小结76-77
• 第六章 总结与展望77-79
• 6.1 总结77-78
• 6.2 展望78-79
• 参考文献79-81
• 致谢81-83
• 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果83

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李开泰,袁家骧;有限元法讲座 第一讲 有限元法的基本思想和方法构造[J];机床;1978年02期

2 陈文伟;;有限元法的概况和发展[J];汽轮机技术;1980年01期

3 郗蔚东;墩台桩(柱)基础空间计算的有限元法[J];桥梁建设;1984年02期

4 陈祥荣;有限元法在坝工设计中若干问题的探讨[J];广东水电科技;1988年03期

5 寇应昌;;薄板弯曲有限元法的实施和算例[J];包头钢铁学院学报;1988年01期

6 郭德坚;对有限元法及程序课教学改革的探索[J];河北水利专科学校学报;1990年02期

7 鲁建霞;苟惠芳;;有限元法的基本思想与发展过程[J];机械管理开发;2009年02期

8 张泉乐;薛荔;;非线性问题的有限元法[J];武汉理工大学学报;2010年15期

9 徐建全;陈铭年;林大同;;《有限元法》本科课程综合改革与实践[J];机电技术;2011年06期

10 刘胜杰;郜颖;;探析有限元法在机电行业中的应用[J];农业网络信息;2013年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 唐旭海;郑超;张建海;;基于虚结点的多边形有限元法[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

2 赵俊峰;周慎杰;王炳雷;王锡平;;应变梯度微梁的有限元法[A];力学与工程应用（第十三卷）[C];2010年

3 Liu Bin;Xu Ran;Zhang Yihui;Fang Daining;;原子有限元法在多物理场研究中的新进展(英文)[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

4 丁胜勇;邵国建;;基于多边形有限元法的混凝土细观模拟[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

5 王耀;黑宝平;杨在林;;用于非均匀介质瞬态分析的动态非均匀有限元法[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

6 金峰;方修君;;扩展有限元法及与其他数值方法的联系[A];第17届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅰ册）[C];2008年

7 邓娇;王宏志;傅向荣;邓小环;宋孟燕;葛丽娜;田歌;;单自由度时空有限元法[A];北京力学会第19届学术年会论文集[C];2013年

8 徐春晖;李明瑞;;可离散有限元法中应变度量的选择[A];第五届全国计算爆炸力学会议论文摘要[C];2012年

9 张谧;徐春辉;;由于连续体破坏问题研究的可离散有限元法[A];北京力学会第19届学术年会论文集[C];2013年

10 张俊峰;李兴国;娄国伟;;有限元法在单片电路耦合设计中的应用[A];2007年全国微波毫米波会议论文集（下册）[C];2007年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 实习记者 南秀渊;有限元法研究的峥嵘岁月[N];新清华;2014年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 贾红刚;复合材料断裂分析的扩展有限元法研究[D];西北工业大学;2015年

2 张双文;时域有限元法及其截断边界条件的研究[D];西南交通大学;2008年

3 付振东;非均质饱和多孔介质准静态行为分析的耦合多尺度及耦合升尺度有限元法[D];大连理工大学;2010年

4 林志良;比例边界有限元法及快速多极子边界元法的研究与应用[D];上海交通大学;2010年

5 卜令方;增强有限元法及其在岩土工程非连续变形分析中的应用[D];浙江大学;2014年

6 林峰;瞬变电磁场中时空有限元法的研究[D];沈阳工业大学;2005年

7 曹凤帅;比例边界有限元法在势流理论中的应用[D];大连理工大学;2009年

8 郑恩希;非多项式最小二乘有限元法在几种散射问题中的应用[D];吉林大学;2012年

9 王辉;基于径向基函数的无网格数值方法及杂交Trefftz有限元法[D];天津大学;2007年

10 李霄琳;非均质材料的光滑多尺度有限元法研究[D];吉林大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李昱君;语境视角下的有限元法发展史[D];山西大学;2008年

2 苏伟江;基于有限元法的渔船碰撞仿真研究[D];大连海事大学;2015年

3 王众;三维随机水质的Galerkin有限元法及应用[D];长春工业大学;2016年

4 俞晨洋;基于有限元法的天线优化设计及运动目标散射特性研究[D];华东师范大学;2016年

5 罗丹;计及非线性时同步发电机稳态参数随运行条件变化的规律[D];华北电力大学(北京);2016年

6 王佳圆;基于比例边界有限元法的弹塑性动力响应分析[D];浙江大学;2016年

7 易若愚;二维N-S方程的EFG数值模拟及其应用研究[D];湘潭大学;2016年

8 李永利;边光滑有限元法在汽车电磁兼容计算中的研究及应用[D];湖南大学;2016年

9 蔡鹏越;用于结构位移场重构的逆有限元法研究[D];南京航空航天大学;2016年

10 常舒;两步型Taylor-Galerkin光滑有限元法在波动和大变形问题中的应用研究[D];湖南大学;2015年

，

本文编号：822946