客车正面碰撞安全性仿真分析及结构优化

对某客车原结构的正面碰撞安全性能进行有限元仿真分析。根据仿真结果对原结构前部进行增加吸能盒、增强车架强度等优化设计并进行仿真验证。验证结果显示,该优化设计可有效减少车体结构对驾驶员生存空间的侵入。

正面碰撞下后排孕妇乘员损伤防护研究

为探讨孕妇乘员运输安全下的损伤风险,论文对比研究了常规安全带(三点式)和孕妇专用安全带(组合式)约束系统的防护效果。首先,建立并验证了正面全宽碰撞下后排女性乘员约束系统模型;其次,建立妊娠30周子宫有限元模型,并耦合HybridⅢ5th女性多面体人体模型构建孕妇模型。最后,基于孕妇乘员及胎儿损伤机理,提出了一种用于评价孕妇及胎儿损伤的综合伤害指标WICp(weighted injury criterion of pregnant),研究了不同冲击载荷下孕妇乘员佩戴组合式安全带和三点式安全带的防护效果。研究结果表明:与三点式安全带相比,孕妇乘员佩戴组合式安全带可使孕妇乘员腹部压缩量平均降低38%,子宫壁与胎盘交界面(uterus placental interface,UPI)应变平均降低18.3%,孕妇及胎儿综合伤害平均降低13.4%;当碰撞速度不超过55 km/h时,可使子宫胎盘交界面UPI应变值不超过极限值60%,从而降低了孕妇胎盘早剥风险。研究成果为孕妇乘员及胎儿开发出更安全更可靠更舒适的孕妇专用安全带提供了科学理论依据和参考价值。

基于神经网络算法的汽车前纵梁碰撞性能优化设计

随着汽车碰撞安全法规的升级,对车辆的安全性能要求越来越高,这就需要对不同的法规工况采用合适的碰撞吸能策略。汽车前纵梁结构,作为整车结构中的核心吸能结构件,吸收能量的多少关系到车辆的安全性能指标以及NCAP星级评价。前纵梁在碰撞过程中的变形模式是在产品设计和碰撞分析中比较难以控制的,本文根据作者多年的实践经验,采用神经网络方法,对可能的变形模式进行神经网络聚类分析,然后对预采用的变形模式再进行结构优化。这样最后设计的结构不仅仅达到了预期性能目标,还满足了可控的变形模式预期。对汽车碰撞性能设计提供了一个完整的方法和流程,很有实际工程借鉴价值。

材料应变率对汽车碰撞性能影响的研究

为研究材料应变率对整车碰撞性能的影响,建立了某微型车正面碰撞仿真有限元模型,对车身前部进行了考虑和不考虑材料应变率效应的正面碰撞仿真,并在碰撞变形、B柱加速度、碰撞力和碰撞能量等方面与试验结果进行对比,结果表明材料的应变率对整车碰撞性能的主要参数有较大的影响,考虑材料应变率效应的仿真结果与试验结果比较接近。

小学校车正面碰撞下乘员约束系统安全性仿真研究

为研究小学校车乘员约束系统在校车正面碰撞中的保护效果,依据《专用校车安全技术条件》,开展校车30 km/h正面碰撞工况的台车试验;运用多刚体动力学分析软件MADYMO建立包括地板、前后排座椅、P型6岁假人与安全带的校车乘员正面碰撞仿真模型,对比仿真和试验结果,验证模型的准确性;分析座椅间距、靠背刚度、坐垫刚度及坐垫倾角对乘员伤害值的影响。仿真结果表明:当座间距小于590 mm时,6岁假人与女性假人的头部伤害指标均明显上升;坐垫倾角增加15°时,6岁假人头、胸伤害指标分别下降21.6%和33.4%,女性假人的颈部弯矩减小47%。

兔正碰交通伤的实验研究

目的研究家兔正碰交通伤的损伤机制和伤情特点。方法30只家兔根据碰撞初速度不同分为3组,Ⅰ组(30km/h),Ⅱ组(40km/h),Ⅲ组(50km/h)。以坐姿固定家兔于动物固定台车上,按预先设置速度和加速度启动动力牵引系统开始致伤过程。用激光测速系统和高速摄像系统测量和分析碰撞瞬间动物固定台车的速度和减速度。观察致伤后动物的伤情特点,对家兔作大体解剖并进行AIS-ISS评分。结果伤后1h内Ⅱ组死亡1只兔子,Ⅲ组死亡3只兔子,其余动物均存活。Ⅰ组未见明显脏器损伤,Ⅱ、Ⅲ组家兔损伤部位为胸腹部,AIS(MAIS)和ISS评分分别是(2.30±0.65)、(14.50±2.10)、(4.20±0.70)、(36.40±4.58)。结论碰撞初速度和减速度对动物的伤情有影响,胸腹部是兔正碰交通伤的主要损伤部位。

微客车架结构抗撞性能的分析与优化研究

通过有限元分析软件LS-DYNA进行碰撞仿真分析,研究了某新开发的微型客车的100%正面碰撞性能。根据相应的国家正碰法规CMVDR294和GB 11551-2003对仿真结果进行评价,发现正碰仿真中车架变形量、车门框变形量以及前壁板入侵量过大,不满足设计要求。针对上述问题,结合车身具体结构特性提出了车架结构优化方案。采用仿真技术进行优化方案的筛选和验证。验证结果表明优化方案有效地提高了车身、车架结构的抗撞性能。为此类微型客车正面碰撞性能的分析与优化提供方法和理论基础。

基于响应面法的车身前端结构钢板匹配方法研究

为了合理匹配不同等级的钢板在汽车车身前端碰撞吸能结构件中的应用,提出了基于响应面方法的优化设计方法.通过拉丁方试验设计和二次多项式回归模型,采用优化软件LS-OPT和碰撞数值仿真软件LS-DYNA,对某轿车前端的6个吸能结构件的钢板,进行了8种不同材料的屈服强度的匹配优化,得出了最有利于正面碰撞的钢板组合.对优化前后的整车进行了正面碰撞的对比分析,验证了基于响应面方法进行材料匹配优化的可行性.

基于Benchmark技术的汽车正面碰撞仿真建模

介绍Benchmark的工作流程;根据某车型Benchmark数据,采用有限元分析方法,建立包括车身结构、发动机和底盘结构的用于正面碰撞的整车有限元模型;根据实验结果验证模型的有效性。

考虑冲压工艺的前纵梁前端结构碰撞模型的标定

采用自主开发的SuperSection软件建立了前纵梁前端结构的简化模型,并通过碰撞力标定模型确定薄壁梁的最优断面形状。以最大峰值碰撞力和平均碰撞力与对标值的残差最小为目标,以吸能和冲压工艺要求为约束,以断面节点坐标和薄板厚度为设计变量建立标定模型,采用遗传算法求解该标定模型。数值算例表明:随着迭代的进行,断面形状逐渐被改进,碰撞力曲线趋近于对标曲线,碰撞中吸收的能量增加且满足冲压工艺要求。

基于TRB结构的某SUV车保险杠耐撞性研究

以某款SUV车100%正面碰撞中的主要吸能部件保险杠为例,基于连续变截面薄板(TRB)技术,对保险杠结构进行设计优化,以期达到减少焊点、零件数量、生产工序,以及提高结构吸能能力的目的。研究结果表明:基于TRB技术设计的新型保险杠,刚度增加,在碰撞过程中吸收了更多的能量,降低了整车的变形和加速度峰值,整车的碰撞安全性能得到了改善。

基于平均压溃力的轿车前端结构优化方法

在某轿车设计开发初期阶段,以其前端结构在正面碰撞过程中所受到的平均压溃力为优化目标,综合考虑16 km/h正面40%偏置刚性壁碰撞、50 km/h正面刚性墙碰撞和56 km/h正面40%可变形壁偏置碰撞等3种碰撞模式进行结构优化分析,得到较好的车辆前端结构。在具备整车碰撞分析条件下,将优化结构进行整车碰撞仿真验证。仿真结果表明,优化后的前端结构在整车碰撞分析中表现理想。

客车正面碰撞车身结构耐撞性分析与改进

以一款12 m承载式公路客车为研究对象,进行实车30 km/h碰撞测试和整车CAE模型验证,并对车辆结构的耐撞性进行分析,提出前部结构改进方案,结构耐撞性有明显的提升。

泡沫铝填充汽车前纵梁碰撞安全性仿真研究

为进一步提高车辆的碰撞安全性,研究采用具有吸能特性的泡沫铝材料填充入汽车前纵梁结构中,以改善其碰撞吸能性能。以某型号皮卡车为原型,根据C-NCAP中正面碰撞刚性壁障的指标,应用LS-DYNA软件对泡沫铝填充前纵梁和未填充的整车碰撞安全性进行了仿真分析。分析结果表明,汽车前纵梁结构中填充泡沫铝材料可使得前纵梁吸收更多的碰撞冲击能,变形幅度减小,均值碰撞加速度降低,碰撞对发动机侵入量减少。因此,在前纵梁中填充泡沫铝材料可以提高整车的碰撞安全性。

吸能盒在低速撞击情况下的仿真与分析

以吸能盒的低速正面碰撞试验为例,利用Hypermesh软件建立了由壳单元组成的吸能盒有限元模型,应用LS-DYNA软件进行了正面碰撞的模拟,结果与试验以及理论数据对比,验证了仿真模型的可靠性.根据试验和仿真结果,确定了吸能盒结构耐撞性方面的影响因素,以此改进吸能盒耐撞性的方法.

正面碰撞中基于新型前排安全座椅的后排约束系统优化研究

提出了一种新型汽车前排安全座椅,以实现正面碰撞中对后排乘员的约束保护。首先,采用碰撞仿真软件MADYMO建立了某轿车后排约束系统模型,进行仿真和试验验证,并利用该模型,分析确定能使乘员获得较好的保护的扭簧转动刚度为10N·m/(°)。接着通过灵敏度分析,选出5个较为敏感的参数。最后,以该5个参数为优化变量,由头部伤害指标HIC15、胸部压缩量D和枕骨伸张弯矩峰值M_(yoc)加权构成的综合伤害指标最小化为优化目标,通过响应面分析进行优化。优化后,后排女性乘员安全性显著提高,HIC15,D和M_(yoc)分别降低了37.76%,4.72%和56.08%。

全铝车身电动轿车正面碰撞仿真

为了研究新型全铝车身电动轿车的正面碰撞耐撞性,应用CATIA建立了全铝电动轿车的3D模型。根据C-NCAP规定,利用ANSA软件建立该车正面100%刚性壁障碰撞和40%偏置碰撞的有限元分析模型。在显示动力分析软件LS-DYNA环境下,对该有限元模型进行求解计算,然后运用后处理软件Hyper View对能量、速度、B柱加速度和门框变形等参数进行分析,最后根据两种碰撞工况的分析结果得到该电动轿车的碰撞特性。讨论了整车在前防撞梁、吸能盒、纵梁等主要吸能部件的不足,为进一步开发实际可用的全铝电动轿车提供参考和依据。

汽车前部部件的碰撞吸能能力分析

汽车前部碰撞吸能区承担着主要的吸能缓冲的责任,对车内乘员的保护有重要作用,为提高其碰撞吸能能力,文章使用整车有限元模型,在LS-DYNA环境当中进行整车碰撞有限元分析。确定了FEMB前处理当中关键步骤及参数的确定,为进行有限元分析提供了方法依据。通过研究汽车正面碰撞过程中整车的运动状态及前部各吸能部件的吸能情况,得出:前部组件共吸收能量占整车吸收能量的47.74%,汽车前纵梁共吸收能量占整车吸收总能量的18.52%。故前纵梁组件为碰撞吸能的主要部件,为提高汽车安全性能分析提供了方向。

基于LS-DYNA的汽车前纵梁碰撞性能仿真研究

立足于乘员的安全保护,前纵梁是保证汽车具有良好的正面碰撞性能的重要部件。利用HyperMesh和LS-DYNA软件,对长安微型车的前纵梁的正面碰撞进行了仿真模拟,在此基础上对前纵梁的结构进了优化设计,比较了改进前、后前纵梁的吸能特性。仿真结果表明:改进后的前纵梁的碰撞特性得到了加强,从而为进一步提高整车耐撞性能提供一定的参考。

基于LS-DYNA的整车正面碰撞仿真分析及优化

在汽车碰撞事故中,正面碰撞发生的几率是最大的。论文利用CATIA对某款车型进行三维建模,应用Hypermesh和LS-DYNA对汽车正面碰撞中整车的速度、加速度、门框变形量和前围入侵量进行仿真分析。针对前围入侵量过大,开展前纵梁的结构优化与材料的改进,优化后的前围入侵量改善明显,提高了车辆耐撞性,为后续设计提供了依据。