校车车身可靠性与侧翻安全性研究
发布时间：2021-07-25 00:05
随着我国教育基础设施的不断提高,校车已经成为了大多数学生的交通工具,在我们身边处处可见。然而近几年来,学生乘坐某些校车而发生的交通事故在我们身边频繁发生,校车安全性成为了人们关注的焦点。在大多数碰撞事故中,侧翻引起的死亡人数较多,给人民生活带来了巨大损失。因此研究校车的侧翻安全性,保护学生的生命安全有重要意义。本文以某校车骨架为研究对象,以有限元方法为基础,使用SolidWorks、HyperMesh、及Ls-Dyna软件对校车车身可靠性以及侧翻安全性进行了研究。主要研究成果如下几项:1使用SolidWorks软件建立了校车骨架三维几何模型,依据简化原则利用HyperMesh有限元软件建立了校车车身有限元模型。2在四种工况下对校车进行静态分析以及自由模态分析,利用HyperView软件对计算结果的位移、应力云图、固有频率、固有振型等进行了分析,验证了车身强度、刚度及动态特性符合设计要求,为下一步侧翻安全性研究奠定了基础。3基于能量转换的侧翻试验方法,完善了校车侧翻有限元模型,使用Ls-Dyna求解计算后,对校车的变形情况、能量变化、碰撞力等进行分析,分析结果表明侧围结构侵入到了乘员生存...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 国内外校车安全法规
1.3.1 国外校车安全法规
1.3.2 国内校车安全法规
1.4 校车侧翻安全法规
1.5 研究内容及技术路线
1.5.1 研究内容
1.5.2 技术路线
1.6 本章小结
2 车身侧翻碰撞理论分析
2.1 有限元法概述
2.1.1 有限元法的基本思想及发展
2.1.2 有限元法的基本步骤
2.2 侧翻碰撞有限元理论
2.2.1 动态显示有限元求解控制方程
2.2.2 显示中心差分算法及时间步长
2.2.3 沙漏控制
2.2.4 接触算法
2.3 相关软件介绍
2.3.1 Hyperworks软件
2.3.2 LS-DYNA软件
2.3.3 k文件介绍
2.4 本章小结
3 校车车身有限元模型建立
3.1 引言
3.2 建立校车三维几何模型
3.2.1 研究参数
3.2.2 模型简化
3.3 建立校车车身有限元模型
3.3.1 几何模型前处理
3.3.2 单元类型的选择
3.3.3 网格划分
3.3.4 连接方式
3.3.5 材料属性定义
3.3.6 载荷处理
3.4 本章小结
4 校车车身可靠性分析
4.1 引言
4.2 校车骨架强度与刚度指标
4.3 校车行驶工况分析
4.3.1 弯曲工况
4.3.2 扭转工况
4.3.3 制动工况
4.3.4 转弯工况
4.4 校车模态分析
4.4.1 引言
4.4.2 模态分析理论
4.4.3 校车模态分析
4.5 本章小结
5 校车侧翻碰撞安全性研究
5.1 引言
5.1.1 校车侧翻定义
5.1.2 引起校车侧翻的因素
5.1.3 校车侧翻碰撞安全性能指标
5.2 完善侧翻有限元模型
5.2.1 生存空间的建立
5.2.2 翻转平台与撞击面的建立
5.3 校车侧翻计算参数设置
5.3.1 材料模型设置
5.3.2 接触定义
5.3.3 边界条件设置
5.3.4 输出控制设置
5.3.5 计算控制参数设置
5.4 校车侧翻仿真分析
5.4.1 校车骨架变形分析
5.4.2 能量分析
5.4.3 侵入量分析
5.4.4 碰撞力分析
5.4.5 加速度变化分析
5.5 校车骨架结构改进
5.5.1 改进方法
5.5.2 改进结果分析
5.6 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于有限元法的某客车骨架模态分析研究[J]. 阮仁宇,许涛,张增光,冯玮玮. 汽车实用技术. 2017(10)
[2]校车侧翻试验及有限元分析[J]. 王凯强,陈祥忠,郑再象,蔡卫江,张振越. 扬州大学学报(自然科学版). 2017(01)
[3]基于LS-DYNA的校车侧翻有限元分析[J]. 蔺甲. 安徽科技. 2016(11)
[4]某校车侧翻安全性仿真与结构改进设计研究[J]. 宋佳,丁玲. 湖北汽车工业学院学报. 2014(02)
[5]满足侧翻安全性的客车车身轻量化设计[J]. 阮诚心,曹立波,石向南,徐正. 中国机械工程. 2013(07)
[6]大客车侧翻安全性仿真分析[J]. 邵毅明,司红建,查官飞. 重庆理工大学学报(自然科学). 2013(02)
[7]基于有限元法的大型客车模态分析与结构改进[J]. 沈光烈,林圣存. 公路与汽运. 2012(06)
[8]大客车侧翻碰撞仿真分析及改进[J]. 卢琳兆,吴长风,丁守松,严永攀. 机电技术. 2012(01)
[9]中国校车出现“第一翻”[J]. 张超勇. 运输经理世界. 2012(01)
[10]大客车车身骨架结构动应力仿真计算[J]. 石琴,王涛,张代胜,李宏玲. 汽车工程. 2011(05)
博士论文
[1]基于侧翻碰撞安全性的客车车身改进设计及乘员损伤研究[D]. 阮诚心（NGUYEN THANH TAM）.湖南大学 2012
硕士论文
[1]长途客车车身结构轻量化设计方法的研究[D]. 王贺成.大连理工大学 2016
[2]校车侧翻安全性仿真分析与试验研究[D]. 陈祥忠.扬州大学 2016
[3]基于Hyperworks的客车车身结构有限元分析及优化设计[D]. 李万历.重庆大学 2015
[4]承载式大客车整车侧翻试验有限元仿真分析[D]. 赵建宁.长安大学 2015
[5]某款半承载式校车的结构安全性分析与优化设计[D]. 丁虹恺.华南理工大学 2015
[6]半承载式客车车身结构侧翻有限元分析[D]. 韦于刚.武汉理工大学 2014
[7]客车侧翻安全性仿真分析及试验验证[D]. 王小杰.长安大学 2013
[8]某型客车车身骨架的侧翻分析与研究[D]. 王军.合肥工业大学 2013
[9]大客车车身结构侧翻试验仿真与安全研究[D]. 查官飞.重庆交通大学 2011
[10]基于侧翻安全性的客车骨架设计研究[D]. 周鑫美.华南理工大学 2010
本文编号：3301702
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 国内外校车安全法规
1.3.1 国外校车安全法规
1.3.2 国内校车安全法规
1.4 校车侧翻安全法规
1.5 研究内容及技术路线
1.5.1 研究内容
1.5.2 技术路线
1.6 本章小结
2 车身侧翻碰撞理论分析
2.1 有限元法概述
2.1.1 有限元法的基本思想及发展
2.1.2 有限元法的基本步骤
2.2 侧翻碰撞有限元理论
2.2.1 动态显示有限元求解控制方程
2.2.2 显示中心差分算法及时间步长
2.2.3 沙漏控制
2.2.4 接触算法
2.3 相关软件介绍
2.3.1 Hyperworks软件
2.3.2 LS-DYNA软件
2.3.3 k文件介绍
2.4 本章小结
3 校车车身有限元模型建立
3.1 引言
3.2 建立校车三维几何模型
3.2.1 研究参数
3.2.2 模型简化
3.3 建立校车车身有限元模型
3.3.1 几何模型前处理
3.3.2 单元类型的选择
3.3.3 网格划分
3.3.4 连接方式
3.3.5 材料属性定义
3.3.6 载荷处理
3.4 本章小结
4 校车车身可靠性分析
4.1 引言
4.2 校车骨架强度与刚度指标
4.3 校车行驶工况分析
4.3.1 弯曲工况
4.3.2 扭转工况
4.3.3 制动工况
4.3.4 转弯工况
4.4 校车模态分析
4.4.1 引言
4.4.2 模态分析理论
4.4.3 校车模态分析
4.5 本章小结
5 校车侧翻碰撞安全性研究
5.1 引言
5.1.1 校车侧翻定义
5.1.2 引起校车侧翻的因素
5.1.3 校车侧翻碰撞安全性能指标
5.2 完善侧翻有限元模型
5.2.1 生存空间的建立
5.2.2 翻转平台与撞击面的建立
5.3 校车侧翻计算参数设置
5.3.1 材料模型设置
5.3.2 接触定义
5.3.3 边界条件设置
5.3.4 输出控制设置
5.3.5 计算控制参数设置
5.4 校车侧翻仿真分析
5.4.1 校车骨架变形分析
5.4.2 能量分析
5.4.3 侵入量分析
5.4.4 碰撞力分析
5.4.5 加速度变化分析
5.5 校车骨架结构改进
5.5.1 改进方法
5.5.2 改进结果分析
5.6 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于有限元法的某客车骨架模态分析研究[J]. 阮仁宇,许涛,张增光,冯玮玮. 汽车实用技术. 2017(10)
[2]校车侧翻试验及有限元分析[J]. 王凯强,陈祥忠,郑再象,蔡卫江,张振越. 扬州大学学报(自然科学版). 2017(01)
[3]基于LS-DYNA的校车侧翻有限元分析[J]. 蔺甲. 安徽科技. 2016(11)
[4]某校车侧翻安全性仿真与结构改进设计研究[J]. 宋佳,丁玲. 湖北汽车工业学院学报. 2014(02)
[5]满足侧翻安全性的客车车身轻量化设计[J]. 阮诚心,曹立波,石向南,徐正. 中国机械工程. 2013(07)
[6]大客车侧翻安全性仿真分析[J]. 邵毅明,司红建,查官飞. 重庆理工大学学报(自然科学). 2013(02)
[7]基于有限元法的大型客车模态分析与结构改进[J]. 沈光烈,林圣存. 公路与汽运. 2012(06)
[8]大客车侧翻碰撞仿真分析及改进[J]. 卢琳兆,吴长风,丁守松,严永攀. 机电技术. 2012(01)
[9]中国校车出现“第一翻”[J]. 张超勇. 运输经理世界. 2012(01)
[10]大客车车身骨架结构动应力仿真计算[J]. 石琴,王涛,张代胜,李宏玲. 汽车工程. 2011(05)
博士论文
[1]基于侧翻碰撞安全性的客车车身改进设计及乘员损伤研究[D]. 阮诚心（NGUYEN THANH TAM）.湖南大学 2012
硕士论文
[1]长途客车车身结构轻量化设计方法的研究[D]. 王贺成.大连理工大学 2016
[2]校车侧翻安全性仿真分析与试验研究[D]. 陈祥忠.扬州大学 2016
[3]基于Hyperworks的客车车身结构有限元分析及优化设计[D]. 李万历.重庆大学 2015
[4]承载式大客车整车侧翻试验有限元仿真分析[D]. 赵建宁.长安大学 2015
[5]某款半承载式校车的结构安全性分析与优化设计[D]. 丁虹恺.华南理工大学 2015
[6]半承载式客车车身结构侧翻有限元分析[D]. 韦于刚.武汉理工大学 2014
[7]客车侧翻安全性仿真分析及试验验证[D]. 王小杰.长安大学 2013
[8]某型客车车身骨架的侧翻分析与研究[D]. 王军.合肥工业大学 2013
[9]大客车车身结构侧翻试验仿真与安全研究[D]. 查官飞.重庆交通大学 2011
[10]基于侧翻安全性的客车骨架设计研究[D]. 周鑫美.华南理工大学 2010
本文编号：3301702
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