城市有轨电车与汽车的碰撞行为及乘员保护研究

发布时间：2023-03-26 08:17

　　本文结合汽车和轨道车辆相关碰撞规范,以城市有轨电车为研究对象,以减小有轨电车攻击性,保护汽车及乘员,提高有轨电车与乘用汽车碰撞兼容性为目的,以通用有限元分析软件为分析工具,采用有限元仿真分析方法对有轨电车与汽车的碰撞兼容性进行研究。围绕该研究对象,本文进行了相关问题的研究:首先,进行有轨电车与汽车的碰撞模型简化及合理性研究。建立有轨电车与汽车的整体碰撞模型,将有轨电车以35km/h的碰撞速度碰撞汽车侧面,对有轨电车与汽车的碰撞行为进行初步研究。研究发现整体模型计算效率低并且十分耗费存储空间,不利于碰撞兼容性问题的深入研究,于是根据整体模型的碰撞特点,采用本文提出的简化方法,创建了集中质量刚柔耦合碰撞模型。并对简化前后的仿真结果进行对比分析,验证了简化模型的合理性、高效性以及准确性。然后,进行有轨电车与汽车的碰撞兼容性研究。参考汽车和有轨电车的碰撞标准,结合有轨电车与汽车发生碰撞事故的特点和情形,确定有轨电车与汽车碰撞的10种工况。采用集中质量刚柔耦合碰撞模型(汽车模型中有侧碰假人),对10种碰撞工况进行仿真分析。对汽车及其乘员的相关损伤指标进行分析,发现有轨电车与乘用汽车之间存在较严重...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 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
        1.2.3 研究现状综述
    1.3 本文研究内容
第2章 车辆碰撞相关理论基础
    2.1 车辆碰撞兼容性定性分析
        2.1.1 车辆质量对碰撞兼容性的影响
        2.1.2 车辆刚度对碰撞兼容性的影响
        2.1.3 车辆几何结构对碰撞兼容性的影响
    2.2 显式有限元理论
    2.3 碰撞仿真常见问题及其解决方法
        2.3.1 沙漏问题及其解决方法
        2.3.2 负体积问题及其解决方法
    2.4 本章小结
第3章 评价准则与碰撞模型及其简化验证
    3.1 乘员损伤标准及评价指标研究
        3.1.1 简明损伤标准和损伤风险曲线
        3.1.2 头部损伤指标
        3.1.3 胸部损伤指标
        3.1.4 骨盆损伤指标
    3.2 碰撞模型创建和参数说明
        3.2.1 汽车模型
        3.2.2 有轨电车模型
        3.2.3 假人模型
    3.3 碰撞模型简化及验证
        3.3.1 整体模型
        3.3.2 简化模型
        3.3.3 模型对比与验证
    3.4 本章小结
第4章 有轨电车与汽车碰撞兼容性研究
    4.1 碰撞工况的确定
    4.2 碰撞过程定性分析
    4.3 车辆碰撞结果分析
        4.3.1 汽车吸能情况分析
        4.3.2 碰撞界面力分析
        4.3.3 碰撞变形入侵量分析
        4.3.4 碰撞入侵速度分析
    4.4 假人损伤分析
        4.4.1 假人头部损伤分析
        4.4.2 假人胸部损伤分析
        4.4.3 假人骨盆损伤分析
    4.5 本章小结
第5章 有轨电车前端缓冲吸能系统设计与优化
    5.1 缓冲吸能系统的总体结构设计
        5.1.1 功能要求与设计目标
        5.1.2 结构设计与基本组成
    5.2 一级缓冲器刚度优化
        5.2.1 碰撞工况确定
        5.2.2 车辆碰撞结果分析
        5.2.3 假人损伤分析
        5.2.4 优化结论
    5.3 前端防护罩几何形状优化
        5.3.1 几何形状设计
        5.3.2 车辆碰撞结果分析
        5.3.3 假人损伤分析
        5.3.4 优化结论
    5.4 优化结果对比分析
    5.5 本章小结
结论和展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间公开发表的论文及科研成果



本文编号：3770921