汽车碰撞时吸能螺纹剪切分析的网格优化

对螺纹剪切式吸能装置在汽车碰撞过程中的研究主要采用有限元法,为确定吸能螺纹合适的网格尺寸,以VPG(virtual proving ground)和LS-DYNA3D(livemore software-dyna)为平台,采用二分法逐渐细化网格尺寸,对单圈螺纹的剪切过程进行仿真分析。获得满足收敛性条件的合适的网格尺寸,即截面网格尺寸为0.2 mm×0.2 mm,螺纹螺旋方向的每段轴向增量亦为0.2 mm。结果显示,当剪切过程分析的网格尺寸取上述尺寸时,得到的加速度总趋势及各能量的变化与理论相符,剪切力与理论计算值的偏差很小,表明该网格尺寸能用于汽车碰撞时的仿真分析,对其他同类仿真计算的网格划分也有参考价值。

汽车碰撞预警与碰撞吸能技术结合的CST控制系统

为了使螺纹剪切式(CST)碰撞吸能装置能像安全气囊一样,在汽车遇到危险时能够被迅速推出,以单片机控制系统为核心,设计了一种汽车碰撞预警和碰撞吸能技术相结合的CST控制系统。控制单元通过接收路面条件开关信号及车速传感器的车速信号进行数据处理,计算出汽车此时应保持的安全距离,并将该安全距离与毫米波雷达所测实际距离进行比较,一旦实测距离小于安全距离则启动报警单元。根据上述控制系统制作了一个相应的电路板,从而证明了系统的可行性。

基于显式有限元的轨道车辆撞击能量吸收研究

吸能装置是提高轨道车辆耐碰撞性能的关键部件.将金属切削加工技术应用到轨道车辆的被动安全防护上,提出利用切屑的生成过程吸收列车的撞击能量,作为新型吸能装置的吸能原理.建立了金属薄壁结构切削吸能过程的三维显式有限元模型,分析了刀具的前角对薄壁结构切削吸能性能的影响,并与金属薄壁结构的压缩吸能进行了比较.结果表明,金属切削吸能过程是理想的轨道车辆撞击能量吸收过程.

一种新型切削式防爬器研究

为了达到高速列车碰撞过程中整车的均布吸能,实现列车各车辆同时参与碰撞吸能,提高车辆耐撞性的目的,针对现有切削式防爬器实际应用情况设计了一种切削厚度随切削行程渐变、切削行程可控的新型切削式防爬器;采用有限元软件LS-DYNA对防爬器切削吸能过程进行了数值仿真,研究了初始切削厚度对整个切削吸能过程的影响;开展了防爬器碰撞冲击试验,考察了防爬器的缓冲吸能特性,并与数值分析结果进行了对比。结果表明,当初始切削厚度较薄时,切屑呈螺旋状,卷曲曲率较小,初始峰值力较低,切削过程更稳定。由于切削行程和厚度的可调节,实现了在碰撞过程中界面力在一定范围内可控,有利于保护车体及乘员的安全。