汽車側(cè)面碰撞的質(zhì)量-彈簧模型和有限元簡化模型的研究.pdf

1、側(cè)面碰撞是一種典型的汽車碰撞事故形式,在全世界每年因汽車交通事故喪生的50萬人和1000萬傷者當(dāng)中,很大一部分是汽車側(cè)面碰撞造成的。盡管我國還沒有專門就汽車側(cè)面碰撞所做的事故統(tǒng)計,但規(guī)模龐大的交通事故總數(shù)和偏低的車輛安全性都揭示了這樣一個事實,即中國汽車側(cè)面碰撞比世界其他大國更加嚴(yán)重。因此,深入研究側(cè)面碰撞機(jī)理和提高側(cè)面耐撞性設(shè)計水平就十分具有現(xiàn)實意義。
　　 本文首先系統(tǒng)地介紹了側(cè)面碰撞,從C-NCAP側(cè)碰實驗(包括實驗方法、

2、移動變形壁障的特性)和碰撞過程解讀到碰撞中假人的運(yùn)動、損傷機(jī)理及評價指標(biāo)。接著歸納了側(cè)面碰撞有限元模型的建模流程,建立了側(cè)面碰撞有限元仿真模型并對模型進(jìn)行了計算。將仿真結(jié)果與C-NCAP側(cè)面碰撞試驗進(jìn)行比較,結(jié)果表明該模型很好地再現(xiàn)了碰撞試驗,具有較高的可信度。
　　 為了更深刻地揭示側(cè)面碰撞的力學(xué)與運(yùn)動學(xué)機(jī)理,提煉出側(cè)面耐撞性設(shè)計的指導(dǎo)原則,一個側(cè)面碰撞質(zhì)量一彈簧模型被建立。該模型關(guān)于移動變形壁障和試驗車輛運(yùn)動的解析解被證明能

3、夠較好地反映試驗過程,尤其在關(guān)鍵的前60ms。根據(jù)質(zhì)量-彈簧模型的結(jié)論,提出了一系列增強(qiáng)側(cè)面耐撞性和改善成員保護(hù)的原則。
　　 本文進(jìn)一步針對移動變形壁障與試驗車輛的運(yùn)動關(guān)于側(cè)圍結(jié)構(gòu)的敏感度進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)前者對后者在一定范圍內(nèi)的波動并非很敏感。這個結(jié)論被證實在有限元整車模型和質(zhì)量-彈簧模型中均成立。
　　 根據(jù)該敏感度的結(jié)論,一個基于整車有限元模型的側(cè)面碰撞簡化模型被提出。計算規(guī)模的縮減使得簡化模型的計算效率提高到整車