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。     

汽车起重机副臂优化设计数学模型的建立与分析

本文从工程实际的角度出发,开展了对副臂优化设计数学模型的建立与分析研究。实例表明:建立的数学模型能使副臂自重比传统设计方法所得副臂减轻约23％,具有十分明显的经济效益。     

螺纹剪切式碰撞吸能系统的零件模型开发

以UG软件为开发平台,利用Visual C＋＋调用UG/OPEN API函数的方法,通过对用户菜单、接口界面以及API应用程序设计的集成,完成了螺纹剪切式碰撞吸能系统（CST）的零件模型模块的开发。应用实例表明,零件族模板具有良好的相关性,能随着用户输入参数的变化而正确地变化,实现了在UG中直接生成CST零件模型的功能。     

新型柔性护栏碰撞安全性仿真分析及实车验证

为研究新型柔性护栏碰撞安全性,据国内现有评价标准,通过建立车辆、护栏有限元仿真模型,结合多次实车碰撞试验,对新型柔性护栏碰撞安全性进行综合分析。基于VPG前处理软件,对所建“汽车-护栏”模型从车辆运动轨迹、车体加速度及护栏最大横向位移等方面分析车辆撞击新型柔性护栏的碰撞安全性;通过实车碰撞试验验证护栏对车辆的导向性。结果表明,仿真计算所得车辆运行轨迹、车体加速度等护栏安全评价指标与试验结果一致,满足法规评定标准要求。     

汽车撞击护栏时乘员的安全性研究

应用LS—DYNA软件，通过建立完整的三维“汽车-道路-护栏-乘员-座椅-安全带”模型，研究了汽车撞击护栏时车内乘员的安全性，得出如下重要结论：①采用完整的三维“汽车-道路-护栏-乘员-座椅-安全带”模型，能够模拟碰撞中乘员的运动与受力状态，对提高护栏的安全性设计水平有更直观的效果，对护栏评价标准的进一步发展也有重要意义，在VPC技术日益完善的今天，开展这种完整的系统研究不仅十分必要，而且切实可行；②安全带对乘员的约束大大提高了碰撞过程中乘员的安全性。分析结果表明：未系安全带的假人，不仅头部的HIC值已接近人体的耐冲击阈值，假人胸部的合成减速度峰值也偏高，且假人飞离座椅再撞击乘座室内部物体的可能性也很大，因此，一旦发生交通事故，即使是大型车辆，车内乘员的安全也将遭受严峻的考验。事实上，安全带在小型乘用车上的成功应用，大大提高了碰撞过程中乘员的安全水平，因此，在安全带日益得到推广应用的今天，在高速公路及高等级公路飞速发展的今天，是考虑大型车辆配置安全带的时候了。③在汽车撞击标准混凝士护栏的过程中，在汽车车体与混凝土护拦发生接触前即发生侧翻，亦即混凝土护栏的高度对预防汽车的侧翻基本不起作用，那种在山区公路及危险路段普遍采用标准混凝土护栏的做法并小科学，即使增加了混凝土护栏的高度也是如此；④在汽车-护栏碰撞系统CAE分析中，如果需要捕捉到车辆侧翻事故发生的可能性，则仿真的碰撞时间不宜太短，至少要超过950ms。     

基于同步技术的新一代双CST装置的控制技术

文中以新一代螺纹剪切吸能装置(以下简称CST)为研究对象,CST的控制系统系统以车速传感器为依据,判别车速所在的安全状态,通过行程开关来控制螺纹运动行程,应用程序的设计方法,通过传感器技术、直流电机的调速技术及单片机控制技术,对CST的控制系统采用双闭环的控制方式,使得两套独立的CST装置在运行过程中协调一致,解决了双CST系统的同步问题,实现了螺纹剪切装置的工作平稳性和可靠性.     

交叉缠绕式柔性护栏端部锚固优化设计

为研究符合我国公路环境条件的交叉缠绕式柔性护栏端部锚固系统,结合我国公路环境并参考国外护栏端部锚固的设计,对锚固系统各部分外形及尺寸进行初步设计。运用ls-dyna软件建立锚固系统有限元碰撞分析模型,并结合实车试验方法与有限元仿真试验方法,得到锚固系统的外载荷及可靠的钢丝绳有限元模型。利用正交试验方法,对初始的锚固系统尺寸进行优化设计,通过极差和方差分析得到锚固系统的最优尺寸组合,对最优结果进行验证分析。结果表明,该锚固系统在受载情况下无任何拔出与倾斜,其土壤最大应力为8.2×10^-3MPa,远小于其许用应力1.7×10^-1MPa,能很好地满足各项评价指标。