汽车车体多种载荷条件下侧面抗撞性研究

论文摘要

交通事故的频频发生,使得人们越来越关注汽车的安全性能。由于我国城市道路交通以平面交叉路口为主,侧面碰撞事故发生概率最高。由于汽车侧面结构所限,使得侧面碰撞时乘员受到严重伤害的机率较高。此外,一些自主品牌的汽车厂商希望做大做强,走出国门。然而,由于目前国内的汽车安全法规与欧美国家相比还有不小的距离,国产品牌汽车在侧面碰撞性能方面与国外同类车型相比还有较大的差距。汽车的侧面碰撞安全性能由车体侧面抗撞性能和乘员约束系统共同保证的,所以对汽车车体侧面抗撞性能进行多种载荷条件下研究具有重要的意义。本文是以某轿车移动变形壁障侧面碰撞有限元模型为基础开展研究。首先,根据试验数据对该模型进行严格的校正,得到了可供后继研究使用的整车有限元模型,并使用该整车模型进行侧面碰撞有限元模型的建立。其次,对这四种不同载荷条件下侧面碰撞的有限元模型进行仿真计算,得到车体响应数据,利用本文提出的车体侧面抗撞性评价指标对车体响应数据进行对比分析得到不同载荷条件下车体响应的特点以及相互的区别。最后,以各个载荷条件下侧面碰撞过程中车体响应数据为依据,提出了符合不同法规体系的车体结构改进设计建议。本文研究的侧面碰撞不仅包括移动变形壁障侧面碰撞还引入了侧面柱碰撞,涵盖了目前大部分的侧面碰撞试验形式。通过本文的研究得出了各种载荷条件下侧面碰撞车体响应的特点和分别满足欧洲和美国法规的车体结构改进设计建议,为相关研究工作的开展提供了参考和帮助。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 汽车被动安全性研究的意义
• 1.2 汽车车体在多种载荷条件下侧面抗撞性研究的意义
• 1.2.1 汽车侧面抗撞性的研究意义
• 1.2.2 多种载荷条件下进行汽车车体侧面抗撞性研究的意义
• 1.3 汽车撞性研究的现状与研究方法
• 1.3.1 国外汽车抗撞性的研究现状
• 1.3.2 国内汽车抗撞性的研究现状
• 1.3.3 汽车抗撞性的研究方法
• 1.4 本文的课题背景与研究内容
• 第二章 汽车侧面碰撞试验法规
• 2.1 概述
• 2.2 移动变形壁障侧面碰撞法规
• 2.2.1 法规试验形式的比较
• 2.2.2 移动变形壁障的比较
• 2.2.3 侧面碰撞假人与假人评价指标的比较
• 2.3 侧面柱碰撞法规
• 2.4 载荷条件的选择与法规的对比
• 2.5 本章小结
• 第三章 多种载荷条件下侧面碰撞有限元模型建立
• 3.1 概述
• 3.2 汽车碰撞仿真的计算机软件
• 3.3 PAM-CRASH 软件的参数控制
• 3.3.1 沙漏效应
• 3.3.2 材料应变率模型
• 3.3.3 单元积分模式
• 3.3.4 硬化法则
• 3.4 碰撞仿真过程中应该注意的几个问题
• 3.5 不同载荷条件下侧面碰撞有限元模型
• 3.6 E-MDB 碰撞有限元模型的调整与验证
• 3.6.1 E-MDB 碰撞有限元模型
• 3.6.2 E-MDB 碰撞有限元模型的验证
• 3.7 E-Pole 碰撞有限元模型的建立
• 3.8 A-MDB 碰撞有限元模型的建立
• 3.9 A-Pole 碰撞有限元模型的建立
• 第四章 多种载荷条件下侧面碰撞车体响应的研究
• 4.1 侧面碰撞车体响应评价指标的确定
• 4.1.1 车体侧面抗撞性研究的必要性
• 4.1.2 在侧面碰撞过程车体响应与乘员伤害的关系
• 4.1.3 车体侧面抗撞性评价指标确定的目的和原则
• 4.1.4 侧面抗撞车体响应评价指标
• 4.2 欧洲法规体系中两种侧面碰撞车体响应的对比分析
• 4.2.1 碰撞后车体变形的对比分析
• 4.2.2 评价指标的对比分析
• 4.3 两种侧面柱碰撞车体响应的对比分析
• 4.3.1 碰撞后车体变形的对比分析
• 4.3.2 评价指标的对比分析
• 4.4 两种移动变形壁障侧面碰撞车体响应的对比分析
• 4.4.1 碰撞后车体变形的对比分析
• 4.3.2 评价指标的对比分析
• 4.5 多种载荷条件下侧面碰撞车体响应对比分析的总结
• 第五章 车体侧面抗撞性的改进
• 5.1 概述
• 5.2 车体侧面抗撞性的改进措施
• 5.2.1 使用新型材料改善车体侧面抗撞性
• 5.2.2 采用新工艺改善车体侧面抗撞性
• 5.2.3 改进车身结构改善车体侧面抗撞性
• 5.3 满足不同法规体系的车体结构改进设计
• 5.3.1 概述
• 5.3.2 满足欧洲侧面碰撞安全法规的车体结构改进设计
• 5.3.3 满足美国侧面碰撞安全法规的车体结构改进设计
• 5.4 本章小节
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢