某款福特SUV汽车后碰撞耐撞性及燃油系统安全性研究

发布时间：2022-08-09 19:40

　　为响应国家交通强国战略,我国的交通设施不断完善,各类交通工具不断提速,同时也增加了交通事故的发生率和事故的严重程度。根据统计和执法部门显示,单一或连环形态的汽车追尾占据了所有类型交通事故的一大半,尤其是高速工况下的追尾会对驾驶员产生严重的伤害或直接导致死亡。而如果是中低速追尾,也会造成乘员不同程度的颈部挥鞭样伤甚至导致残疾。除此以外,追尾碰撞还可能导致汽车燃油系统的破坏从而引起火灾,波及其他车辆行人及建筑造成严重的安全隐患和经济损失,因此很有必要对追尾时汽车结构耐撞性和燃油安全性进行试验和分析,并以此数据为前提提出有效的车体结构及布局的优化措施。本研究搭建了两辆同款无乘员且后排简化过的SUV汽车的有限元模型,借助Hypermesh划分和优化网格,LS-DYNA软件计算,Hyperview后处理。仿真研究中先验证了所搭建模型的可靠及有效性,验证之后严格按照FMVSS301北美联邦机动车安全新版法规追尾试验的工况要求,设置了50 km/h的中低速度且不同重叠率时的两辆SUV追尾的模拟碰撞过程,得出仿真结果后分析比较前后两辆SUV在不同设定工况下的整体及关键局部的变形、能量的吸收与传递、设置... 

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 汽车追尾碰撞及燃油安全性研究的背景与意义
    1.2 汽车追尾碰撞研究的国内外现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 追尾碰撞法规与研究方法
        1.3.1 汽车碰撞试验中相关法规
        1.3.2 各工况下的实车试验
        1.3.3 计算机仿真
    1.4 本课题研究的主要内容
2 汽车碰撞仿真分析的相关理论和软件
    2.1 碰撞仿真过程中数值模拟的基本理论
        2.1.1 基本力学模型与方程
        2.1.2 边界条件
        2.1.3 空间有限元离散
    2.2 显式有限元软件求解理论
        2.2.1 显式中心差分算法
        2.2.2 显式中心差分算法的稳定条件
    2.3 追尾碰撞仿真的关键问题
        2.3.1 沙漏现象及相关控制方法
        2.3.2 接触算法
    2.4 有限元软件介绍
        2.4.1 前处理软件介绍
        2.4.2 求解器软件介绍
        2.4.3 后处理软件介绍
    2.5 本章小结
3 追尾仿真模型的搭建及有效性验证
    3.1 有限元模型的建立及有限元网格的划分
        3.1.1 各include模型建立流程
        3.1.2 整车模型组建
    3.2 整车模型有效性验证
    3.3 测量单元设置
    3.4 追尾碰撞参数的设置
        3.4.1 接触设置
        3.4.2 加速度传感器设置
        3.4.3 碰撞条件的设置
    3.5 本章小结
4 追尾碰撞车体耐撞性分析
    4.1 追尾碰撞中结构变形与能量转化
    4.2 追尾碰撞中主要承力部件和其吸能量
    4.3 重叠率对被追尾车耐撞性的影响
        4.3.1 乘员舱的加速度
        4.3.2 后备箱盖的侵入速度
        4.3.3 车体主要部件的侵入量
        4.3.4 D柱上部的折弯角
        4.3.5 各工况下被追尾车耐撞性结果对比
    4.4 重叠率对追尾车耐撞性的影响
        4.4.1 乘员舱的加速度
        4.4.2 车体主要部件的侵入量
        4.4.3 A柱上部的折弯角
        4.4.4 各工况下追尾车耐撞性结果对比
    4.5 本章小结
5 追尾碰撞中燃油系统安全性
    5.1 汽车底部结构与燃油系统安全性的关系
        5.1.1 备胎与燃油安全性的关系
        5.1.2 排气尾管与燃油安全性的关系
        5.1.3 后地板与燃油安全性的关系
    5.2 改善燃油安全性的优化方案
        5.2.1 方案一模型设计
        5.2.2 方案一优化结果的验证
        5.2.3 方案二模型设计
        5.2.4 方案二优化结果的验证
    5.3 本章小结
结论
致谢
参考文献



本文编号：3673167