某车型侧面碰撞的乘员安全适应性研究
发布时间：2020-12-31 00:52
20世纪来,汽车的出现极大地节省了人们出行的时间成本,因此我国机动车保有量以及驾驶员数量在不断增长,但我国交通安全教育普及率却较低,且交通道路情况复杂,因而我国的交通安全依然堪忧。在四种主要事故类型中,侧面碰撞发生概率及事故中的乘员伤亡概率均较高。且据有关研究显示,5th和95th百分位乘员在事故中的伤亡占比接近总人数一半,但当下的车身结构及约束系统多是针对于50th百分位男性而设计的,对女性及身材高大的男性保护效果十分有限。因此,本文在侧面碰撞工况下,提出一种针对国内某自主品牌车型的仿真模型搭建方案并对标验证。另通过分析不同百分位假人的碰撞伤害值,研究该车型的车身结构及约束系统对不同体型人群的适用性。在对比其伤害结果的基础上,分析出其车型在碰撞安全方面的优点及存在的问题,并针对存在的问题进行优化分析。内容概述如下:（1）首先展示模型搭建的过程及方法。即将整车NC数据进行几何清理及网格离散,并介绍了网格离散标准及常用的模型搭建的连接方式,对人-车-地面系统中的关键部的建模做重点描述,也对碰撞仿真中的关键问题做一定程度解释...
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 国内外现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 主要研究内容及技术路线
1.3.1 本文技术路线
1.3.2 本文主要研究内容
1.4 本章小结
2 侧面碰撞有限元建模与验证
2.1 有限元基本理论
2.1.1 中心差分算法
2.1.2 非线性有限元控制方程
2.2 模型搭建
2.2.1 模型搭建流程概述
2.2.2 几何清理与网格划分
2.2.3 连接方式简介
2.3 侧碰约束系统建模
2.3.1 汽车座椅建模
2.3.2 安全带建模
2.3.3 车内饰件模型建立
2.4 轮胎建模及假人放置
2.4.1 汽车轮胎建模
2.4.2 假人放置
2.5 碰撞仿真关键问题
2.5.1 接触问题
2.5.2 沙漏问题
2.6 关键参数设置
2.6.1 接触方式的设置
2.6.2 传感器参数设置
2.6.3 初始碰撞条件的设置
2.7 有限元模型对标验证
2.7.1 模型可信度初步验证
2.7.2 假人伤害值对标分析
2.8 本章小结
3 不同乘员碰撞仿真结果
3.1 乘员伤害评价指标简介
3.2 不同碰撞模型差异性对比
3.3 不同碰撞模型车身变形概述
3.4 不同碰撞模型响应特性对比
3.5 头部伤害仿真结果对比
3.6 胸部伤害仿真结果对比
3.7 腹部伤害仿真结果对比
3.8 骨盆伤害仿真结果对比
3.9 本章小结
4 侧面碰撞优化分析
4.1 接触力传递路径分析
4.2 薄壁构件耐撞性研究
4.3 B柱碰撞结果分析及优化
4.3.1 B柱碰撞结果分析
4.3.2 B柱优化
4.4 车门碰撞变形分析及优化
4.4.1 车门碰撞结果分析
4.4.2 车门优化
4.5 门槛梁及座椅横梁碰撞结果分析及优化
4.5.1 门槛梁及座椅横梁碰撞结果分析
4.5.2 门槛梁及座椅横梁优化
4.6 约束系统优化
4.6.1 侧碰气囊模型建立
4.6.2 气囊有效性验证
4.7 优化结果分析
4.8 优化结果对比展示
4.9 本章小结
5 结论与展望
5.1 总结
5.2 展望
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]安全气囊展开的三种数值模拟方法的对比[J]. 车凯凯,王美松. 汽车安全与节能学报. 2013(03)
[2]各国新车评价规程(NCAP)测试评价技术的现状与发展[J]. 刘玉光,刘志新. 汽车安全与节能学报. 2013(01)
[3]轿车车门侧面碰撞安全性结构改进[J]. 王晓峰,张通. 天津汽车. 2008(02)
[4]ASV的应用现状与发展[J]. 吴江贤,叶炳玲. 世界汽车. 1999(09)
博士论文
[1]基于人体有限元模型的汽车前碰撞中驾驶员下肢损伤生物力学研究[D]. 蒋小晴.湖南大学 2014
硕士论文
[1]白车身侧碰安全件性能分析与轻量化设计[D]. 王倩.吉林大学 2017
[2]兼顾第五百分位女性驾驶员的约束系统研究[D]. 傅靖江.江苏大学 2016
[3]某国产SUV侧面碰撞仿真及安全性能研究[D]. 杨媛婷.青岛理工大学 2015
[4]乘用车5th%乘员伤害机理研究及新型约束系统设计[D]. 谢力哲.吉林大学 2015
[5]轿车侧面约束系统建模及优化[D]. 青坷.哈尔滨工业大学 2014
[6]基于侧面碰撞性能的AA7075车身结构件研究[D]. 梁莉莉.吉林大学 2014
[7]基于LS-DYNA的汽车侧面碰撞仿真研究[D]. 史文艳.武汉理工大学 2014
[8]基于约束系统仿真的偏置碰撞台车碰撞方法研究[D]. 徐晓云.重庆交通大学 2014
[9]基于某车型的侧面乘员约束系统开发方法研究[D]. 梁韫.吉林大学 2013
[10]汽车前部柱碰撞耐撞性及乘员损伤防护研究[D]. 李气辉.湖南大学 2013
本文编号：2948624
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 国内外现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 主要研究内容及技术路线
1.3.1 本文技术路线
1.3.2 本文主要研究内容
1.4 本章小结
2 侧面碰撞有限元建模与验证
2.1 有限元基本理论
2.1.1 中心差分算法
2.1.2 非线性有限元控制方程
2.2 模型搭建
2.2.1 模型搭建流程概述
2.2.2 几何清理与网格划分
2.2.3 连接方式简介
2.3 侧碰约束系统建模
2.3.1 汽车座椅建模
2.3.2 安全带建模
2.3.3 车内饰件模型建立
2.4 轮胎建模及假人放置
2.4.1 汽车轮胎建模
2.4.2 假人放置
2.5 碰撞仿真关键问题
2.5.1 接触问题
2.5.2 沙漏问题
2.6 关键参数设置
2.6.1 接触方式的设置
2.6.2 传感器参数设置
2.6.3 初始碰撞条件的设置
2.7 有限元模型对标验证
2.7.1 模型可信度初步验证
2.7.2 假人伤害值对标分析
2.8 本章小结
3 不同乘员碰撞仿真结果
3.1 乘员伤害评价指标简介
3.2 不同碰撞模型差异性对比
3.3 不同碰撞模型车身变形概述
3.4 不同碰撞模型响应特性对比
3.5 头部伤害仿真结果对比
3.6 胸部伤害仿真结果对比
3.7 腹部伤害仿真结果对比
3.8 骨盆伤害仿真结果对比
3.9 本章小结
4 侧面碰撞优化分析
4.1 接触力传递路径分析
4.2 薄壁构件耐撞性研究
4.3 B柱碰撞结果分析及优化
4.3.1 B柱碰撞结果分析
4.3.2 B柱优化
4.4 车门碰撞变形分析及优化
4.4.1 车门碰撞结果分析
4.4.2 车门优化
4.5 门槛梁及座椅横梁碰撞结果分析及优化
4.5.1 门槛梁及座椅横梁碰撞结果分析
4.5.2 门槛梁及座椅横梁优化
4.6 约束系统优化
4.6.1 侧碰气囊模型建立
4.6.2 气囊有效性验证
4.7 优化结果分析
4.8 优化结果对比展示
4.9 本章小结
5 结论与展望
5.1 总结
5.2 展望
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]安全气囊展开的三种数值模拟方法的对比[J]. 车凯凯,王美松. 汽车安全与节能学报. 2013(03)
[2]各国新车评价规程(NCAP)测试评价技术的现状与发展[J]. 刘玉光,刘志新. 汽车安全与节能学报. 2013(01)
[3]轿车车门侧面碰撞安全性结构改进[J]. 王晓峰,张通. 天津汽车. 2008(02)
[4]ASV的应用现状与发展[J]. 吴江贤,叶炳玲. 世界汽车. 1999(09)
博士论文
[1]基于人体有限元模型的汽车前碰撞中驾驶员下肢损伤生物力学研究[D]. 蒋小晴.湖南大学 2014
硕士论文
[1]白车身侧碰安全件性能分析与轻量化设计[D]. 王倩.吉林大学 2017
[2]兼顾第五百分位女性驾驶员的约束系统研究[D]. 傅靖江.江苏大学 2016
[3]某国产SUV侧面碰撞仿真及安全性能研究[D]. 杨媛婷.青岛理工大学 2015
[4]乘用车5th%乘员伤害机理研究及新型约束系统设计[D]. 谢力哲.吉林大学 2015
[5]轿车侧面约束系统建模及优化[D]. 青坷.哈尔滨工业大学 2014
[6]基于侧面碰撞性能的AA7075车身结构件研究[D]. 梁莉莉.吉林大学 2014
[7]基于LS-DYNA的汽车侧面碰撞仿真研究[D]. 史文艳.武汉理工大学 2014
[8]基于约束系统仿真的偏置碰撞台车碰撞方法研究[D]. 徐晓云.重庆交通大学 2014
[9]基于某车型的侧面乘员约束系统开发方法研究[D]. 梁韫.吉林大学 2013
[10]汽车前部柱碰撞耐撞性及乘员损伤防护研究[D]. 李气辉.湖南大学 2013
本文编号：2948624
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