汽车侧面碰撞有限元仿真建模

整车碰撞仿真是汽车被动安全性研究的关键技术和有效方法．应用美国ETA／VPG及LS—DYNA软件,按照欧洲侧面碰撞法规ECER95,对国产某轿车汽车侧面碰撞车身抗撞性能进行了计算机仿真分析．文中介绍了整车有限元建模及侧面碰撞仿真的方法及经验,分析了材料与焊点的模拟方式、时间步长、刚体、自接触的定义等对计算结果有影响的建模因素,并将模拟计算结果与实际碰撞结果进行对比．通过仿真和试验结果的比较,车身变形、加速度波形以及车体的运动基本一致,从而验证了文中汽车侧面碰撞仿真的建模方法,为进一步研究侧面碰撞人体伤害以及车身侧面抗撞性能的改进奠定了基础．     

基于整车变形和加速度曲线的正碰对标分析

整车结构碰撞仿真分析一直是各大汽车企业着重发展的方面,整车碰撞分析模型的精确程度直接影响到后续整车开发中的碰撞试验数量。一个好的碰撞分析模型能够精确地反映出实际碰撞试验中的车体加速度、乘员舱的侵入量等关键技术指标。     

列车耐碰撞系统有限元和多体动力学联合仿真

研究基于有限元和多体动力学技术进行列车耐碰撞系统设计的联合仿真策略.通过非线性有限元分析获得车辆吸能部件在碰撞时的力—位移关系曲线,以该曲线模拟车辆连挂之间的非线性弹簧特性,运用多体动力学技术进行了两列车的碰撞动力学仿真.通过仿真分析碰撞中列车各车辆间的作用力、变形、速度、加速度以及各个吸能部件的能量吸收等数值,实现了对新设计列车碰撞被动安全系统总体性能的评估.与高速碰撞相比,在中低速碰撞工况下,头车与第2节车体端部连接处吸收的动能占总动能的比例更高.联合仿真能较真实地模拟列车碰撞的全过程,验证了联合仿真策略的可行性.     

CAE技术在汽车碰撞中的研究与应用

本文论述了国内外利用CAE技术进行汽车的碰撞模拟以及建立汽车安全约束系统数学模型的研究进展。用大型力学软件ANSYS进行了汽车碰撞试验的初步仿真,得出了汽车碰撞时的变形、加速度等重要数据。     

汽车车身对壁正面碰撞安全性评价指标的研究

汽车碰撞安全性一般是通过法规试验来评价,对固定障壁正面碰撞中的评价指标为大脑的伤害指数、胸部加速度和大腿作用力,这些指标反映了车身碰撞特性、乘员约束系统特性及两者间的匹配这三个方面的综合性能,通过分析提出了汽车车身对固定障壁正面碰撞安全性的评价指标;加速度均值、加速度均方根、加速度峰值,并通过实例进行了验证,这些评价指标可以指导汽车车身的碰撞安全性设计。     

汽车保险杠碰撞的数值模拟

根据保险杠低速碰撞试验规范的要求,应用ANSYS/LS-DYNA软件进行汽车保险杠碰撞数值模拟仿真,得到变形、速度、加速度、碰撞力等特征参数,低速碰撞仿真中获得的这些参数可以作为保险杠结构设计的参考依据．利用台车进行保险杠的低速碰撞试验,对仿真结果与试验结果之间存在的误差进行分析,仿真和试验结果都表明简易型保险杠在低速碰撞过程不能充分发挥其缓冲吸能作用并且发生压渍失效,而改进设计后的缓冲吸能式保险杠具有较好的吸能特性和耐撞性能,在发生低速碰撞冲击时能很好地起到保护汽车其他元件的作用。     

汽车车身对壁正面碰撞安全性评价指标的研究

汽车碰撞安全性一般是通过法规试验来评价 ,对固定障壁正面碰撞中的评价指标为大脑的伤害指数、胸部加速度和大腿的作用力 这些指标反映了车身碰撞特性、乘员约束系统特性及两者间的匹配这三个方面的综合性能 通过分析提出了汽车车身对固定障壁正面碰撞安全性的评价指标 :加速度均值、加速度均方根、加速度峰值 ,并通过实例进行了验证 这些评价指标可以指导汽车车身的碰撞安全性设计     

人体颈部动力学响应分析有限元模型的建立和验证

根据汽车碰撞事故中人体颈部损伤防护技术研究的需要。建立了一个人体颈部三维有限元模型。该模型参照人体解剖结构模拟了颈椎骨、椎间盘、小关节、韧带、肌肉和软骨等组织，共由15811个单元构成。各组织的材料特性采用了弹性、粘弹性、和刚性材料模型来描述．模型用前碰撞志愿者实验数据进行了验证。其头部的加速度、位移曲线与实验数据得到了较好的吻合。本文初步研究了软组织特性参数对于颈部运动的影响。该模型具有较高的生物逼真度，可对头颈部在汽车碰撞载荷条件下的加速度、速度、位移等动力学响应参数进行分析研究。     

行人运动状态对人车碰撞事故中行人损伤的影响

为研究车辆与行人正面碰撞时行人运动状态对行人头部、胸部加速度的影响规律,根据国家车辆事故深度调查体系（NAIS）中的真实案例,利用PreSys软件建立假人与车辆正面碰撞的有限元模型,在此基础上,研究行人不同运动状态和车辆不同碰撞速度下行人的动力学响应及头部、胸部加速度变化情况。结果表明：碰撞速度30km/h时,行人行走状态下头部加速度最大,慢跑状态下行人头部加速度最小;碰撞速度50km/h时,行人不同运动状态下头部加速度差别不明显;行走、慢跑状态下,行人胸部的加速度随着碰撞速度增大而增大;奔跑状态下,行人胸部加速度峰值随碰撞速度的增加呈先减小后增大的趋势。     

基于汽车低速碰撞的尾部安全性能分析和改进

中国城市的交通比较拥堵,汽车在日常行驶中常发生倒车、追尾等事故,造成汽车后保险杠甚至车体损伤.针对汽车低速尾部碰撞事故,本文建立了汽车整车有限元模型,从吸能和对车体的保护角度评价保险杠系统的保护能力.根据仿真结果,将保险杠横梁的材料选为高强度钢,对保险杠系统的碰撞性能进行改进.结果表明,改进后的保险杠系统不仅满足碰撞法规要求,而且实现了减重45%的轻量化目标.     

汽车碰撞的基本规律

应用非线性有限元结构分析簌件对多种汽车进行碰撞过程的计算机模拟计算．在数百例碰撞算例的计算结果中，对速度、加速度、撞压变形、能量、碰撞力作了统计分析，给出了统计规律和相应的解析方程．     

基于比功率的车辆事故自动呼救系统触发算法研究

在车辆事故自动呼救系统触发算法设计过程中,需要进行大量实车或台车碰撞试验以确定触发阈值。通过建立正面碰撞台车试验系统的有限元模型,模拟不同速度下碰撞加速度曲线,并在此基础上比较各种触发算法对碰撞强度的识别能力,确定使用比功率来识别不同强度碰撞以采取相应呼救方案。最后,通过台车碰撞试验和实车道路制动试验验证基于比功率的车辆事故自动呼救系统触发算法的可靠性。     

11自由度非线性车辆平顺性模型的研究及应用

在分析车辆平顺性的基础上,建立了11自由度平顺性分析的模型,在传统模型的基础上增加了座椅,同时考虑了悬架的非线性因素.所建立的模型考虑了车身的俯仰及侧倾,以及座椅对车辆平顺性的影响,使分析模型更加详细和完整.利用变步长积分法得到车身的垂向振动、俯仰振动和侧倾振动加速度,以及4个座椅振动加速度,分析了不同路面、不同行驶速度和不同乘坐位置对车辆平顺性的影响.结果表明,考虑座椅的11自由度平顺性模型的分析结果更符合实际,比直接用车身来衡量平顺性的结果更精确.     

汽车纵向加速度滤波算法

研究基于车速信号的汽车实时加速度获得方法. 采用对车速信号进行滤波、差分、再滤波的方法获得了具有良好实时性和精度的汽车纵向加速度. 介绍了速度和加速度的功率谱分析方法,完成了Matlab环境下基于Fdatool工具箱的Fir数字低通滤波器的设计,提出了一种适合汽车实时应用的加速度滤波算法,并实现了该算法在单片机中的应用. 实车试验表明,该算法具有良好的实时性和精度.     

多信息融合的交通事故数值再现方法

综合利用轨迹优化、有限元理论及多刚体方法对某起典型三车碰撞事故案例进行数值再现.以车辆停止位置为目标函数,车身接触位置为约束条件模拟计算出事故发生过程.利用多刚体动力学方法计算出车内乘员头部加速度,以此进行人体损伤分析.利用有限元方法模拟车辆撞击护栏的过程,通过护栏变形数值模拟结果与真实事故中的变形量相比较,验证车辆撞击速度的可靠性.通过案例分析认为综合利用事故中遗留下的刹车印迹、车身或其他物体变形、人体损伤等多种信息,可以对碰撞事故进行精确分析,同时各信息之间可以相互制约和验证,从而为事故鉴定提供理论依据和数值参考.     

实际道路运行工况下轻型车排放特征研究

针对定量评价机动车在特定运行状况下排放状况的问题,采用轻型车在OEM-2100的基础上搭建了车载排放测试试验平台进行实际道路试验. 分析了机动车在不同运行工况模式下3种排放污染物的差异;分别分析了速度和加速度对机动车3种排放污染物质量排放率的影响,并获得了速度和加速度联合分布下3种污染物的排放特征. 研究结果表明加速工况下的排放值要明显高于其他工况,巡航次之,其次是怠速和减速;速度和加速度对车辆排放都有较大的影响,轻型车的行驶速度控制在30~50 km·h-1范围内中速行驶,加速度小于等于0.5 m·s-2时,可达到最佳的排放性能.      

驼峰减速带带宽比对汽车座椅垂直方向上加速度影响研究

针对汽车通过驼峰减速带会对乘坐人员产生不舒适影响,选取了不同带宽比减速带,并用软件ADAMS对减速带与汽车碰撞进行仿真,得到了减速带的不同带宽比对汽车座椅垂直方向上加速度影响参数,为驼峰减速带的选用和改进提供了依据。     

基于物理引擎的汽车碰撞事故仿真系统

道路交通事故发生的时间短暂、原因复杂,使得人们难以掌握交通事故发生过程的破坏形式以及减少事故损失的方法。为了形象地模拟道路交通碰撞事故过程,清晰地展现破坏形式和碰撞能量,基于Quest3D虚拟现实平台,运用PhysX物理高阶引擎技术,针对交通事故中常见的两车碰撞开发了汽车碰撞仿真系统。结果表明,通过碰撞方式控制、相关参数控制、制动控制等多功能仿真控制,实现了白天、晚上、雨天、雪天等全天候下弹塑性三维碰撞模拟;渲染汽车碰撞过程中车身的凹陷、撕裂等破坏效果的同时,实现了实时输出碰撞速度、速度、动能、坐标向量、制动距离、角速度、角动量等定量化数据,为汽车碰撞事故的分析与重现提供了有利的仿真工具。     

基于烦恼率模型的振动舒适度评价方法

阐述了振动舒适度的传统评价方法.采用人体对振动主观反应的模糊随机评价模型,建立了相应的模糊隶属度与概率分布形式,提出了基于烦恼率模型的振动舒适度评价方法.应用Matlab/Simulink软件建立了4自由度半车振动的仿真模型,得到了车身加速度在受到路面随机激励时的烦恼率模型.并且与传统的1/3倍频程分析对比法中的疲劳-效率降低界限进行比较,验证所提出的方法的正确性.基于烦恼率模型的振动舒适度评价方法,可以进一步对振动引起的不满人数进行定量评估.