某多用途乘用车碰撞安全性能分析及结构优化

发布时间：2022-08-11 15:19

　　汽车的安全性能一直是跟人们生活息息相关的问题,也是全社会非常重视的问题。汽车的安全性能的提升主要从被动安全和主动安全两方面进行研究,其中被动安全指的是汽车碰撞安全性能,汽车结构的耐撞性直接关系着乘员的生命安全。随着汽车保有量的增长以及交通道路的发展,交通事故的伤亡率给国家和人民带来了巨大损失,研究汽车的碰撞安全性能具有重要的意义。本文以某公司的多用途乘用车为研究对象,对其碰撞安全性能进行研究。首先,对国内外在汽车碰撞安全性能领域的研究工作进行了介绍,并阐述了汽车碰撞有限元基本理论以及使用的相关软件。其次,本文采用有限元分析与实验相结合的方法进行汽车碰撞安全性能研究。针对目标车型进行有限元建模,根据法规要求分别对正面碰撞和侧面碰撞建立碰撞仿真模型,包括刚性墙的建立、边界条件的设置、MDB模型的建立以及速度的施加。在完成碰撞仿真后,分别对正面碰撞仿真结果和侧面碰撞仿真结果进行了分析,对汽车前部结构和侧面结构的耐撞性进行了分析研究,提出需要优化改进的结构;按照法规要求进行正面碰撞实车试验,将仿真结果与试验结果进行对比验证。最后,针对仿真结果,对车身前部纵梁结构进行多目标优化设计,在提升耐撞性... 

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 汽车被动安全研究现状
        1.2.1 汽车被动安全研究方法
        1.2.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究内容
    1.4 本章小结
2 汽车碰撞有限元基本理论
    2.1 非线性有限元基本理论
        2.1.1 碰撞过程基本方程描述
        2.1.2 有限元离散化方程
    2.2 中心差分算法
    2.3 相关软件介绍
    2.4 本章小结
3 整车正面碰撞仿真分析与试验研究
    3.1 整车有限元模型建立
        3.1.1 模型的导入和几何清理
        3.1.2 网格的划分
        3.1.3 材料及属性的定义
        3.1.4 连接定义和接触设置
        3.1.5 沙漏控制
    3.2 整车正面碰撞仿真结果分析
        3.2.1 整车能量变化曲线
        3.2.2 碰撞过程中整车变形分析
        3.2.3 整车速度与加速度分析
        3.2.4 关键部件变形分析
        3.2.5 关键部件吸能分析
    3.3 整车正面碰撞仿真与试验对比分析
        3.3.1 正面碰撞试验
        3.3.2 车体变形对比
        3.3.3 加速度对比
    3.4 本章小结
4 整车侧面碰撞仿真分析
    4.1 整车侧面碰撞仿真模型的建立
        4.1.1 MDB模型的建立
        4.1.2 整车侧面碰撞有限元模型建立
    4.2 侧面碰撞仿真结果分析
        4.2.1 整车能量变化曲线
        4.2.2 整车速度与加速度分析
        4.2.3 侧面碰撞过程整车变形分析
        4.2.4 侧面侵入量分析
        4.2.5 侧面侵入速度分析
    4.3 本章小结
5 车身结构优化及改进
    5.1 基于正面碰撞的纵梁结构多目标优化
        5.1.1 多目标优化设计理论
        5.1.2 建立优化数学模型
        5.1.3 试验设计以及响应面的建立
        5.1.4 多目标优化结果分析
    5.2 基于正交试验的侧面碰撞结构改进设计
        5.2.1 试验设计和优化设计方法
        5.2.2 正交试验设计
        5.2.3 选取优化方案
        5.2.4 优化结果分析
    5.3 侧面结构的进一步改进
        5.3.1 车门结构改进
        5.3.2 B柱结构改进
    5.4 结构优化改进后结果分析
        5.4.1 优化后正面碰撞性能分析
        5.4.2 优化后侧面碰撞性能分析
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3674901