FSAE賽車碰撞安全性研究.pdf

1、近年來，隨著 FSAE賽事在全球范圍內(nèi)的迅速發(fā)展，各式賽車動力性能也不斷得到提升。同時(shí)，在較為開放的比賽規(guī)則下，賽車的碰撞安全性能也開始日益受到人們的關(guān)注。相關(guān)資料顯示，前碰和翻滾是賽車比賽中發(fā)生概率最高的兩種碰撞事故形態(tài)。而目前專門針對FSAE賽車碰撞安全性的研究還十分匱乏。
　　本文旨在利用汽車碰撞有限元方法，在對蜂窩鋁異面抗撞特性模擬方法研究的基礎(chǔ)上，對FSAE賽車碰撞中車身主要結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)變量和動態(tài)響應(yīng)進(jìn)行研究，用以指導(dǎo)

2、賽車滿足耐撞性和輕量化的結(jié)構(gòu)安全優(yōu)化和法規(guī)研究。
　　首先，對基于蜂窩鋁材料異面抗撞特性的賽車前端緩沖吸能結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值模擬方法的研究，并結(jié)合臺車試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果，建立起賽車前碰有限元模型。
　　然后，進(jìn)一步分析賽車前碰過程中，前端緩沖吸能結(jié)構(gòu)的重要作用。在給定標(biāo)準(zhǔn)蜂窩鋁吸能塊的條件下，對吸能塊安裝邊距位置進(jìn)行參數(shù)化研究。
　　再次，結(jié)合響應(yīng)面近似模型和多目標(biāo)優(yōu)化方法，對某款已初步確定前端車架尺寸參數(shù)的賽車前端吸能結(jié)構(gòu)進(jìn)行了

3、兼顧輕量化和耐撞性能的多目標(biāo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　最后，以湖南大學(xué)某款賽車車架為研究對象。針對賽車翻滾事故形式，在車架靜力學(xué)剛強(qiáng)度分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)頂蓋抗壓有限元仿真分析。
　　研究結(jié)果表明：采用BT殼單元，并且匹配空氣阻尼影響，可以建立起精度較好的蜂窩鋁吸能塊有限元模型。且當(dāng)賽車標(biāo)準(zhǔn)吸能塊的安裝位置邊距不大于35mm時(shí)，前端結(jié)構(gòu)車架中可以不添加斜撐；反之，則必須添加斜撐。通過優(yōu)化前端吸能結(jié)構(gòu)，使前碰侵入量減少了4.38