论文摘要
根据相关部门统计,在全国高速公路发生的交通事故中,追尾事故所占的比例一直位居首位,而且这个比率呈现越来越大的趋势。追尾碰撞容易致使燃油箱发生燃油泄漏造成火灾,从而导致重大伤亡事故和财产损失。汽车追尾碰撞作为仅次于正面碰撞和侧面碰撞的事故多发形态之一,如何有效降低追尾碰撞中燃油泄漏风险已成了车辆安全领域一个亟待解决的问题。本文根据我国《乘用车后碰撞燃油系统安全要求》（GB20072-2006）实施的法规,以及美国联邦机动车安全法规新FMVSS 301建立的仿真追尾碰撞模型,并通过计算分析的仿真结果,对比燃油箱最大塑性应变、整车尾部变形情况和分析实际追尾碰撞中的条件,来分析研究两种法规对整车后部结构设计改进的影响。本文针对轿车追尾碰撞中燃油系统的稳定性和车身后部结构耐撞性,以国内某轿车为研究对象,建立并验证了某款轿车的整车有限元模型,并按照中国《乘用车后碰撞燃油系统安全要求》（GB20072-2006）对该车进行追尾碰撞模拟仿真分析和评价。通过使用正交试验设计和多目标遗传算法对后部结构件的材料厚度进行优化,有效的降低燃油泄漏的风险,提高汽车尾部的耐撞性。本论文仿真分析研究工作可得到如下主要结果和结论:通过《乘用车后碰撞燃油系统安全要求》（GB20072-2006）实施的法规和美国联邦机动车安全法规新FMVSS 301建立仿真追尾碰撞模型仿真结果对比,说明美国联邦机动车安全法规新FMVSS 301法规在保护燃油系统安全性方面更为严格,更为苛刻;在实际中追尾碰撞的实际情况分析,美国联邦机动车安全法规新FMVSS 301法规试验条件更接近实际碰撞情况,更能为结构改进提供参考的价值。本文主要对后纵梁本体,后纵梁后部和后吸能盒的厚度进行优化,以便能有效的提高追尾碰撞如有系统的安全性和后部结构的耐撞性。通过优化设计,改善了后纵梁和后吸能盒的变形模式,燃油箱的最高应变率ε值减小了10.3%,后悬置区的变形量也减少了45.3%,而吸能区的吸收的能量也增加了13.8%,改善了车体尾部结构的耐撞性。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 课题研究的背景和意义1.2 国内外汽车追尾碰撞研究历史和现状1.3 汽车追尾碰撞研究方法1.3.1 经验法1.3.2 试验法1.3.3 计算机仿真分析法1.4 汽车追尾碰撞相关试验法规1.4.1 美国新FMVSS 301 追尾实验台车1.4.2 中国GB20072-2006 追尾碰撞台车1.5 追尾碰撞中的乘员颈部损伤与评价方法1.5.1 追尾碰撞中的乘员颈部损伤原因1.5.2 追尾碰撞中的乘员颈部损伤原因和损伤评价方法1.6 课题研究的内容第2章 汽车碰撞仿真理论和优化方法2.1 碰撞仿真的基本理论2.1.1 有限元理论2.1.2 多刚体理论2.2 试验设计2.2.1 正交试验设计2.3 优化设计方法2.3.1 多目标优化方法2.3.2 响应表面法2.3.3 汽车结构安全性设计和改进方法2.4 本章小结第3章 汽车追尾碰撞安全性仿真分析3.1 整车有限元模型的建立及相关参数的选择3.1.1 整车有限元模型的建立3.1.2 整车碰撞模型建立的步骤3.1.3 材料的设定3.1.4 连接3.1.5 沙漏控制法的选择3.2 整车追尾碰撞仿真模型的建立及有效性确认3.2.1 模型稳定性确认3.2.2 车体加速度曲线部件变形对比3.3 本章小结第4章 基于不同法规的追尾碰撞仿真对比4.1 整车追尾模型的建立4.1.1 中国GB20072-2006 追尾碰撞模型4.1.2 美国新FMV55301 追尾碰撞模型的建立4.2 追尾碰撞仿真结果对比4.3 追尾碰撞仿真结果分析对比4.4 美国新FMV55301 和中国GB20072-2006 法规的对比4.5 本章小结第5章 轿车追尾碰撞结构安全性研究5.1 追尾碰撞的碰撞特性研究5.1.1 碰撞力的传递分析5.1.2 追尾碰撞简化模型5.2 追尾碰撞车身结构安全性评价方法5.3 追尾实车碰撞和有限元仿真分析5.4 提高追尾碰撞结构耐撞性方案的选取5.4.1 整车后碰撞问题根源和优化方案的选取5.4.2 薄板弯曲理论5.5 后部结构参数的选择与试验设计5.5.1 设计目标和变量5.5.2 多目标问题描5.5.3 实验设计5.5.4 设计变量的选择5.6 多目标优化过程5.6.1 数学模型回归5.6.2 多目标遗传算法（MOGA）5.7 优化结果及验证5.7.1 优化结果5.7.2 优化方案的选取5.8 本章小结总结和展望参考文献致谢附录 A 攻读学位期间发表的学术论文目录
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标签：追尾碰撞论文; 有限元论文; 仿真论文; 优化论文; 正交试验设计论文; 多目标遗传算法论文;
