某防雷军车驾驶员的安全性分析

发布时间：2020-08-07 08:39

【摘要】：随着全球军事技术不断地发展与创新,地雷种类不断地更新换代,其爆炸威力、破坏性也相应地得到了很大的提高与发展。因此要求现代的防雷军车也要不断地随之改进,使其减振性、安全性得到相应的提高,以便于更好地保护驾驶员以及乘客的安全。然而其技术改进的关键之处在于车辆约束系统(安全气囊、安全带等)以及减振系统,目前全球汽车振动系统主要有三个环节：轮胎、汽车悬架和座椅系统等。座椅减振则是汽车减振系统中最重要的一个环节,直接影响着驾驶员的安全性。传统的线性被动减振元件(如弹簧)、新型主动、半主动控制减振元件已经无法满足现代防雷军车座椅的减振系统的设计要求。传统的线性被动减振元件(如弹簧)成本较低,但是其隔振频率范围小,自主适应性能差。新型主动、半主动控制减振元件隔振效果好,但是能耗大且控制不方便。而新型非线性被动控制元件(正负刚度并联弹簧弹性元件)却能够弥补以上传统线性被动减振元件与新型主动、半主动控制减振元件的不足。然而对于车辆约束系统而言,安全气囊是驾驶员安全保护措施不可或缺的一部分。因此本文对地雷爆炸环境下某防雷军车驾驶室的动态响应、座椅正负刚度弹簧的参数优化、座椅悬架的天棚控制动力学仿真、座椅天棚PID联合控制仿真、安全气囊的动力学仿真等课题进行了研究分析。仿真结果表明,通过以上课题的设计与研究分析,有效地缓解了地雷爆炸冲击波对驾驶员带来的伤害,提高了某防雷军车驾驶员的安全性。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TJ810.38
【图文】：

地雷,理想态,空型,军车

逦沙漏控制逡逑．应力应变．．逦．逡逑图２．７显示积分算法处理爆炸冲击问题流程逡逑如图所示，首先运用ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ有限元软件建立地雷和空气的三维有限元模型，逡逑即离散化建模；然后进行对模型的材料属性和边界条件进行设置，即设置模型的节点、逡逑单元、材料属性、以及边界信息和炸药的起爆方式；最后输出ｋ文件，并通过ＬＳ－ＤＹＮＡ逡逑求解器求解得到节点的速度、加速度；在同一步计算中利用本构方程得到单元的应力、逡逑应变最后输出控制信息进入下一步的计算循环。逡逑２．４．２地雷爆炸下驾驶室有限元模型逡逑根据地雷爆炸冲击波测量试验的相关标准建立起爆炸试验相应的有限元模型，其相逡逑关标准如下：在建立ＴＮＴ炸药的三维有限元模型时，其圆柱型的直径与高的比应为３：１逡逑（此次体积大小是根据ＩｋｇＴＯＴ炸药的当量换算），而且炸药与空气以及泥土的临界面逡逑懫用共节点链接，由于本课题不研究炸药在泥土中的相应情况，因此将其设置为刚性体。逡逑在冲击波作用于驾驶室的设置中

地雷,替代物,军车,爆炸环境

环境下某防雷军车驾驶室响应仿真与试验逦硕士学定了地雷的替代品尺寸外观如下图２．９所示，其中炸药柱与铁盒之间的缝炼泡沫塑料（Ｓｔｙｒｏｆｏａｍ）等低密度材料进行填充［３９］。逡逑图２．９地雷替代物的结构示意图逡逑地雷爆炸试验前，应在地雷替代物下面放有一层至少２５＿厚度的钢板成最小厚度为１００＿的面板，并且将其替代品所放置在如下图２．１０所示

地雷,替代物,结构示意图

逦硕士学位论文逡逑准最终确定了地雷的替代品尺寸外观如下图２．９所示，其中炸药柱与铁盒之间的缝隙使逡逑用聚苯乙炼泡沫塑料（Ｓｔｙｒｏｆｏａｍ）等低密度材料进行填充［３９］。逡逑图２．９地雷替代物的结构示意图逡逑进行地雷爆炸试验前，应在地雷替代物下面放有一层至少２５＿厚度的钢板或是逡逑混凝土制成最小厚度为１００＿的面板，并且将其替代品所放置在如下图２．１０所示的位逡逑ｉ邋ｍ邋ａ逡逑Ｉ邋Ｌ邋寺逡逑■逦一逦．．邋＿邋＾逦；－『■Ｔ邋．．N二邋Ｉ邋Ｉ．逦逦逦＾邋ＩＩＩＩ．Ｉ＂邋ＩＩｒ邋ＩＩＩ邋．逦．邋＂Ｉｌｌ邋‘邋逦邋．邋＿＿＿＿＿邋—邋？上上？逡逑图５．６地雷替代物的位置逡逑最后在防雷军车车身底盘上安装有加速度传感器，以便于及时地测量出爆炸环境下逡逑防雷军车车身垂直加速度的动态响应规律。逡逑２．４．４试验与仿真结果对比分析逡逑以ＩｋｇＴＮＴ当量为例，通过爆炸流场模型计算得到地雷爆炸空气场３ｕｓ时的超压云逡逑图如下图２．１１：逡逑２０逡逑

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