基于约束系统仿真分析的碰撞台车试验设计

合集下载

车辆碰撞安全保护系统的仿真及优化设计

车辆碰撞安全保护系统的仿真及优化设计

车辆碰撞安全保护系统的仿真及优化设计车辆碰撞事故是道路交通中比较常见的交通事故,严重威胁着驾驶员和乘客的安全。

为此,车辆碰撞安全保护系统应运而生。

这些系统旨在通过检测事故前的距离、速度以及方向,来执行相应的保护操作,从而减轻碰撞对车内乘员的影响。

本文将探讨车辆碰撞安全保护系统的仿真及优化设计。

一、碰撞安全保护系统的分类车辆碰撞安全保护系统可以根据其作用方式进行分类,主要分为预防型和被动型两种。

预防型系统:此类系统旨在避免事故的发生。

例如,自适应巡航控制(ACC)系统可以在车辆前方发现障碍物时,自动调整车速以保持安全距离。

被动型系统:此类系统通过最小化碰撞对车内乘员的影响来降低碰撞的严重程度。

例如,早期的安全气囊系统是一种典型的被动式系统。

而现代装备则包括智能安全带、动力座椅、预张紧装置以及车身结构等。

二、我们需要探索的问题车辆碰撞安全保护系统的设计及优化存在一些问题。

然而,这些问题的解决清楚寻找和决策可能需要用户经过长期学习,花费大量时间并继续进行实验和测试。

为了解决这些问题,现代科技手段可以起到决定作用,包括计算机仿真。

这里我们提出了一些需要探索的问题。

1. 仿真模型的精度:在仿真模型中使用的碰撞模型只是近似于实际的碰撞情况。

因此,模型的精确程度是影响仿真结果的主要因素之一。

2. 命令控制系统:碰撞安全保护系统需要准确掌握车辆动态和环境变化以进行决策。

因此,智能命令控制系统的设计越好,系统的精确度和实用性就越高。

3. 安全气囊部署位置最优化设计:不同的车辆类型可以有不同的最优化安全气囊部署位置。

因此,有必要针对不同类型的车辆进行研究和设计。

4. 紧急情况下的车内保护效果:在紧急情况下,车内乘员如何放置和装备,以及碰撞安全保护系统的使用效果,对乘员安全的保障至关重要。

因此,对此进行仿真和优化可以帮助我们寻找最佳的解决方案。

三、科技手段的应用为了解决上述问题,科技手段的应用至关重要。

其中计算机仿真是实现这些应用的主要方法之一。

儿童约束系统正碰台车试验对比研究

儿童约束系统正碰台车试验对比研究

儿童约束系统正碰台车试验对比研究近年来,儿童乘坐汽车安全问题成为了一大关注焦点。

各种约束系统的研发不断推陈出新,但是仍需要不断地实验验证其实际效果。

本文将介绍两种儿童约束系统的正碰试验对比研究——LATCH系统和安全带系统。

LATCH系统是目前市面上最常见的儿童座椅约束系统,其核心是利用车辆上的固定点将座椅固定,配合上尺寸适合儿童身体的座椅,可以有效保护儿童出现碰撞时的安全。

而安全带系统则是一般的汽车座椅配备的约束系统,需要辅助使用儿童座椅,通常儿童座椅的固定是通过安全带将其与汽车座椅固定在一起。

本次试验采取了模拟汽车剧烈撞击的方法,对LATCH系统和安全带系统进行了对照实验。

试验结果表明,LATCH系统相比安全带系统的优越性在于固定性能更好,座椅更稳固。

在车辆发生碰撞时,LATCH系统所连接的固定点是比较稳固的,相比之下安全带连接的部分有更大的移动空间。

在碰撞力的作用下,安全带连接点容易出现移位,从而使得儿童座椅整体的稳固性下降。

此外,LATCH系统能够更好地适应儿童生长和变化,因为其连接点位置和安全带相比较是比较固定的。

而安全带连接点则需要在不同儿童年龄、身高等情况下进行不同的调整。

在使用LATCH系统时,只需根据座椅尺寸进行简单选择即可,方便快捷且无需频繁调整。

从试验结果来看,LATCH系统比安全带系统更有竞争力。

但是实际应用中,这并不代表安全带系统就不好。

因为安全带系统的使用范围更广,可以配合更多种类的儿童座椅,也更为灵活。

选用哪种约束系统还需根据个人实际需求进行选择。

总之,本次试验的结果表明LATCH系统比安全带系统更具有稳定性,更加适应儿童的生长变化。

但是不同的约束系统都有其各自的优点,消费者在使用时应根据实际需求进行慎重选择,以确保儿童乘车安全。

除了LATCH系统和安全带系统,还有一些其他类型的儿童座椅约束系统,比如底座固定系统、伸缩带系统等。

这些系统的使用方式、效果和价格也各有不同。

约束系统开发 正面碰撞

约束系统开发 正面碰撞

约束系统安全保护原理:正面乘员伤害
• 挑战/困难
1. 由于年龄、性别以及体重等差异很大, 人体 组织的力学行为宽泛
2. 伤害的级别较多
• 共识/结果
1. 中等身材 2. 无生命威胁的伤害极限
3. AIS (Abbreviated Injury Scale)
由急诊室医生和其他各科室的外科专家定义
生物力学响应
伤害部位:腿部: 多发生于偏置对碰中车体侵入较大,导致大腿、胫骨、膝关节 、脚踝受伤
参考文献:
正面碰撞安全约束系统开发
约束系统安全保护原理:正面乘员伤害
生物力学响应
目的:
• 法规制定 • 测量方法和设备的设计(假人) • 量化伤害与物理量之间的关系 • 物理量与伤害机理的直接关联性
正面碰撞安全约束系统开发
在发生碰撞事故后,乘员受到碰撞载荷作用后的损伤
伤害部位:胸部: 胸部器官的重要性决定了胸部伤害对生命的威胁很大,一般由 冲击载荷作用下导致肋骨/胸骨断裂、刺进胸腔伤及心脏或动脉 产生
参考文献:
正面碰撞安全约束系统开发
约束系统安全保护原理:正面乘员伤害
在发生碰撞事故后,乘员受到碰撞载荷作用后的损伤
伤害部位:胸部 肋骨断裂导致肺部受伤 www.thorax-project.eu
冲击力作用下尸体的脑部X光片
参考文献:
正面碰撞安全约束系统开发
约束系统安全保护原理:正面乘员伤害
在发生碰撞事故后,乘员受到碰撞载荷作用后的损伤
伤害部位:颈部 在胸部被安全系统约束情况下头部仍然前向运动所致,上颈椎 伤害一般会威胁生命,下颈椎伤害会导致瘫痪
参考文献:
正面碰撞安全约束系统开发
约束系统安全保护原理:正面乘员伤害

仿真技术在汽车碰撞模拟中的应用案例分析

仿真技术在汽车碰撞模拟中的应用案例分析

仿真技术在汽车碰撞模拟中的应用案例分析随着汽车行业的发展和进步,车辆安全性能的改善一直是车企和消费者关注的焦点。

为了减少事故发生后的人员伤亡和财产损失,汽车碰撞模拟成为了一种重要的技术手段。

仿真技术在汽车碰撞模拟中的应用,能够帮助研发人员更加直观地了解车辆在不同碰撞情况下的表现,并通过改进车辆结构设计和安全系统,提高车辆的安全性能。

一、背景介绍随着汽车市场的不断升温,汽车碰撞模拟技术在整车设计和新产品开发过程中的重要性日益凸显。

传统的车辆碰撞实验需要消耗大量时间和资金,对于车辆研发进程的推进产生了一定的限制。

而仿真技术的应用则能够节省时间和成本,提高汽车碰撞试验的效率,加速新产品的推广。

本文将通过具体案例分析,探讨仿真技术在汽车碰撞模拟中的应用及其效果。

二、案例分析本案例选择了一款SUV型号的汽车,通过在指定碰撞角度下进行碰撞模拟试验,来评估车辆在该碰撞情况下的安全性能。

具体步骤如下:1. 车辆建模:通过三维建模软件,将待测试的汽车进行精确建模。

建模过程需要考虑车辆结构、车身材料等各个方面的参数。

2. 材料力学参数设定:根据车辆实际构造和材料特性,设定车身、车架等部位的材料力学参数,包括弹性模量、屈服强度、破坏应变等。

3. 碰撞角度设定:根据碰撞案例的实际情况,设定碰撞的角度和速度,并进行仿真模拟。

4. 碰撞模拟分析:运用专业的碰撞模拟软件,进行碰撞过程的仿真模拟分析。

该软件可以模拟汽车碰撞后的动态变形过程,包括车身塌陷情况、车辆内部变形等。

5. 结果分析与优化:通过仿真结果分析,评估车辆在碰撞过程中的安全性能,并确定存在的问题。

在此基础上,进行车辆结构的优化设计,提高车辆的抗碰撞性能。

三、仿真技术的优势通过以上案例分析,我们可以看到仿真技术在汽车碰撞模拟中的应用带来了诸多优势:1. 提高碰撞试验效率:相比传统的车辆碰撞实验,仿真技术无需制造实物样车,可以节省大量的时间和成本。

同时,通过不断优化仿真条件和算法,还能进一步提高碰撞试验的效率。

大客车正面碰撞乘员约束系统的仿真研究

大客车正面碰撞乘员约束系统的仿真研究

技 术 纵横
轻 型汽 车技 术
21 ( / 总 01 56)

2 12 2 6 /6
大客车正面碰撞乘员约束 系统的仿真研究
葛如海 许 栋 王桃 英 臧 绫
( 苏大 学汽车 与交通 工程 学院 ) 江
摘 要
本 文利 用碰撞 仿 真分 析软 件 MA MO, 立 了包括 大客 车 车体 、 全 带和假 人 的 DY 建 安
和混合 安全 带模 型。本 文建立 的模 型是 混合三 点 式
安全带模 型 , 具体结 构 如下 : … 与 假人 表 面 发 生接 触 作 用 的 部分 采 用 有 限 1
可以只包含有限元 系统 ,也可以只有多体系统 , 或 两 者都 有【1 1 。 本文乘客约束系统仿 真模型 的建立主要包 含
以下 5 步骤 。 个 。
11 车体模 型 .
正面碰撞仿真模型,并对安全带对乘员的伤害值的 影 响进行 了研究 , 得到 了有价 值 的结 论 , 充实 了 国内 大客 车被动 安全 领域 的研究 ,对 于其他 客车正 面碰
衡状 态 的参 数再反 输入 模型 ,最后 释放 先前 锁 止 的
铰【1 2 。
13 安全 带模 型 .
M D MO安全 带模 型有 两种 , A Y 多体 安全 带模 型
型 , 人为 刚体模 型 , 假 并均 以假 人 为接触 主 面。
对 于 一般 F E模 型 ,接 触 中的初始 接 触穿 透 和 初 始 交 叉应 尽 量避 免 。 如假 人 的鞋 与地 板 的 接触 , 这 时需 选择 I II L T P N T A . Y E为 C R E T, O R C 以消 除初
计 参数 的影 响 , 座椅 、 如 安全 带 和安 全气 囊 ; 且也 而 广 泛用 于分 析 其它 交通 工 具 的碰 撞 , 火车 、 如 飞机 、 摩 托车 自行 车 。MA Y D MO将 多体 系统 和有 限元完

汽车碰撞模拟实验台设计

汽车碰撞模拟实验台设计

1绪论1.1课题来源与国内外现状随着科技的进步、经济的发展、人民生活水平的不断提高,汽车己经成为人们学习、工作、生活中不可缺少的代步工具,对人们的生活、生产产生了深刻的影响。

作为一种便捷的现代化交通工具,汽车在给人们带来极大便利的同时,也因其造成的交通事故给人类的生命和财产安全带来了严重威胁。

随着全球汽车保有量的不断增加,交通事故也随之增加,交通事故己经成为全球范围内的一大社会问题。

这是一组让人膛目结舌的数字。

美国的汽车保有量为1.3亿辆,每年道路交通死亡4万人左右;日本的汽车保有量近8000万辆,每年道路交通死亡1.1万人,去年降到8000人。

中国的汽车保有量是3000万辆,每年道路交通死亡近11万人,单车事故率相当于美国的近13倍,日本的近40倍。

除去交通状况等客观因素,一个不可回避的原因就是中国汽车安全系数低,我国交通事故的严重程度由此可想而知。

随着我国道路交通状况的不断改善,我国汽车的保有量不断增加,车速也逐渐提高,交通事故总量和所造成的人员伤亡与财产损失近年来也呈上升趋势。

加强道路交通系统和汽车安全的研究,预防交通事故,是需要全社会共同关注和迫切改善的重要课题[1-2]。

汽车安全性问题与汽车的各种性能等直接或间接有关,对其研究最初是与提高汽车的整车性能的研究交织在一起的。

随着二战后汽车工业的持续发展,到60年代中期,西方发达国家中汽车的保有量和汽车的动力性能有了明显的提高,公路上的车流密度和车流速度己达到了一个空前高的水平,汽车事故发生率空前高涨,汽车安全性受到了公众和政府部门的高度重视。

从这一时期开始,各国相继制定或修订了安全法规,如美国的汽车安全标准FMVSS等[3]。

在这些法规的制约下,以及为了提高汽车产品的竞争力,各大汽车制造商和一些研究机构开展了汽车安全性的专门研究。

汽车安全性研究逐渐从汽车技术研究的其他领域分离出来形成了一个独立的分支。

1.2 汽车安全性的种类汽车安全性可划分为主动安全性和被动安全性[4-5]。

侧面柱碰台车系统及试验方法

侧面柱碰台车系统及试验方法

侧面柱碰台车系统及试验方法发布时间:2022-12-19T07:48:30.668Z 来源:《科技新时代》2022年12期作者:贺永龙顾海明娄磊刘委坤陈洋孟令旭闫德有[导读] 针对侧面柱碰台车复现“V型”侵入困难的问题,本文介绍了一种新型的侧面柱碰台车系统,系统阐述其工作原理、性能参数、试验方法及应用案例。

中汽研汽车检验中心(天津)有限公司摘要:针对侧面柱碰台车复现“V型”侵入困难的问题,本文介绍了一种新型的侧面柱碰台车系统,系统阐述其工作原理、性能参数、试验方法及应用案例。

特别是模拟门板侵入伺服系统可同时复现三点侵入且彼此独立,极具先进性。

从试验环境搭建、试验过程、波形优化到应用案例,形成完整的试验方法,助力行业发展。

关键字:侧面柱碰,台车系统,试验方法引言台车试验通过复现实车碰撞过程中的车身加速度来模拟碰撞工况,在约束系统匹配优化开发过程中具有不可替代的作用,较与实车碰撞具有精度高、一致性高、成本低等优势。

正面碰撞中车辆主要依靠前端结构变形吸能,乘员舱整体承受前端传递过来的加速度,也正是基于此,通过台车碰撞设备复现车身加速度,进而复现碰撞过程[1]。

然而,在侧面碰撞工况中,乘员所受的伤害是由碰撞加速度冲击和侧围侵入双重因素造成的,现有台车碰撞设备无法复现侵入,导致侧面碰撞台车试验实施困难。

特别在侧面柱碰撞中,车辆侧围呈中间深两侧浅的“V型”侵入,各处侵入量和侵入速度均不相同,控制难度更大[2-3]。

随着汽车安全技术的提升及相关标准法规的要求,侧面柱碰撞台车试验的需求越来越多,但技术方法并不成熟,因此急需开发适应侧面柱碰撞的台车,以兼顾模拟车体加速度及车身变形量[4]。

本文所述侧面柱碰台车试验系统可复现实车加速度和车身最多三点侵入变形,可精准复现侧面柱碰撞试验波形及试验环境。

侧面柱碰台车试验系统工作原理侧面柱碰台车试验系统由标准台车系统和模拟门板侵入系统组成。

标准台车系统用以复现实车横向加速度波形,模拟门板侵入系统主要由三个独立的液压伺服控制的侵入缸组成,用以复现车门部件对假人的运动学特征,上部侵入缸再现车门靠近肩部和上肋骨的速度,中位侵入缸再现下肋骨和腹部位置门的速度,下位侵入缸再现了碰撞中假人骨盆周围的门的速度。

基于约束系统仿真分析的ODB碰撞台车试验设计

基于约束系统仿真分析的ODB碰撞台车试验设计

S l e d t e s t de s i g n f o r ODB c r a s h t e s t s b y us i ng r e s t r a i n t s ys t e m s i mul a t i o n a na l ys i s
v a r i a b l e s , l h e i n i t i a I i f x e d r o t a t i o n a n g l e o f s l e d a n d l h e s l e d a c c e l e r a t i o n c u r v e . w e r e o p t i mi z e d a n d d e t e r m i n e d
ZHAO Hu i ’ XU Xi a o y u n , SHAO Yi mi n g z W ANG Zh i ’


( 1 . S t a t e K e yL a b o r a t o r yo fV e h i c l e NV Ha n d S a f e t yT e c h n o l o g y , V e h i c l e De v e l o p me n t C e n t e r , C h a n g ' a n Mo t o r
r e s t r a i n t s y s t e m o f a C h a n g ’ a n M o t o r ’ S c a r . T h e m o d e l w a s v e r i f i e d t o s i mu l a t e v e h i c l e c r a s h t e s t s wi t h 4 0 % OD B
6 / 1 3

基于碰撞模拟仿真的车辆侧面碰撞事故分析与优化

基于碰撞模拟仿真的车辆侧面碰撞事故分析与优化

基于碰撞模拟仿真的车辆侧面碰撞事故分析与优化车辆碰撞事故是道路交通安全领域中的一个重要研究方向,侧面碰撞事故在各类事故中占据相当比例,给乘车人员生命安全和财产造成严重威胁。

为了提高车辆碰撞安全性能,减少碰撞事故的伤害和损失,碰撞模拟仿真成为一种常用的研究手段。

本文将基于碰撞模拟仿真的方法,对车辆侧面碰撞事故进行分析与优化,以提供一些改进方案。

1. 车辆侧面碰撞事故概述车辆侧面碰撞事故是指在车辆运行过程中,侧面受到外界冲击或与其他车辆相撞所导致的碰撞事故。

在此类事故中,车辆乘车人员的生命安全常常受到严重威胁。

例如,当车辆在交叉路口遇到闯红灯车辆时,侧面碰撞事故就可能发生。

2. 碰撞模拟仿真技术简介碰撞模拟仿真技术是利用计算机模拟手段,对车辆碰撞过程进行分析和预测的一种方法。

通过建立车辆碰撞事故的仿真模型,可以对碰撞过程中车辆的动态响应、变形变化等进行模拟和分析。

碰撞模拟仿真技术可以大大缩短研发周期,优化车辆设计,提高碰撞安全性能。

3. 车辆侧面碰撞事故的模拟仿真方法基于碰撞模拟仿真的车辆侧面碰撞事故分析与优化可以采用以下步骤:a) 收集车辆和碰撞事故相关数据,包括车辆结构、碰撞速度、碰撞角度等;b) 建立车辆碰撞事故仿真模型,包括车辆模型、碰撞模型等;c) 设定仿真参数,包括碰撞力、碰撞时间等;d) 进行碰撞模拟仿真,获取车辆碰撞过程中的各项参数;e) 分析仿真结果,评估车辆碰撞安全性能;f) 根据分析结果,进行优化设计,改进车辆碰撞安全性能。

4. 仿真结果分析与优化方案根据碰撞模拟仿真结果,可以对车辆侧面碰撞事故进行深入分析。

例如,可以通过比较不同碰撞角度、碰撞速度等参数对碰撞事故的影响程度进行评估,进而提出改进方案。

例如,在车辆结构设计中增加加固梁,提升车辆抗侧面碰撞的能力;优化车辆座椅的设计,减少乘车人员受到的冲击;改进车辆安全气囊的布置方式,提高碰撞时的保护效果等。

5. 碰撞模拟仿真技术的应用与展望碰撞模拟仿真技术在车辆碰撞安全性能评估、车辆设计优化等方面具有广阔应用前景。

汽车碰撞仿真优化设计基于CFD仿真软件FLUENT开发分析技术

汽车碰撞仿真优化设计基于CFD仿真软件FLUENT开发分析技术

汽车碰撞仿真优化设计基于CFD仿真软件FLUENT开发分析技术汽车碰撞是一项非常重要的研究领域,在汽车设计和安全性能评估中具有关键作用。

传统的试验方法需要大量的时间和费用,而且往往受到实验条件的限制。

因此,利用计算流体力学(CFD)仿真软件FLUENT进行汽车碰撞仿真优化设计成为一种高效、准确且经济的方法。

使用CFD仿真软件FLUENT进行汽车碰撞仿真可以分析车辆的性能和安全性能,优化设计以提高车辆的碰撞安全性。

以下是基于CFD仿真软件FLUENT开发的分析技术:1. 碰撞模型搭建:首先,需要建立汽车碰撞的模型。

根据实际的车辆结构和材料,利用CAD软件绘制车辆模型。

将车辆导入到FLUENT中,创建合适的网格,并设置边界条件、材料属性等参数。

2. 碰撞力分析:通过CFD仿真软件FLUENT的求解器,可以获取车辆碰撞时的动力学特征。

通过应用质量守恒、动量守恒和能量守恒等原理,可以计算和分析碰撞中的作用力、压力分布、速度和动能转化等信息。

这些数据可以帮助评估车辆在碰撞中的表现。

3. 碰撞安全性评估:通过CFD仿真可以对车辆碰撞过程中发生的事故进行模拟和评估。

通过对模拟结果的分析,可以评估车辆在碰撞中的刚度、变形和应力分布情况,从而判断其安全性能。

这种通过仿真进行的评估可以有效减少实验过程中的危险和费用,提高设计和研发过程的效率。

4. 优化设计:利用FLUENT进行碰撞仿真可以帮助优化车辆的设计。

通过对不同设计变量的调整和模拟分析,可以评估不同设计方案在碰撞安全性方面的性能差异,并找到最佳设计方案。

这可以在车辆设计的早期阶段就评估不同设计方案的碰撞效果,并指导后续的优化设计决策。

5. 碰撞后续分析:CFD仿真软件FLUENT还可以用于汽车碰撞后的分析。

通过模拟车辆碰撞后的情况,可以评估车辆的损伤程度、安全气囊的展开情况以及车辆内部空间的安全性能。

这些数据对于改进车辆的设计和安全性能具有重要意义。

总结起来,基于CFD仿真软件FLUENT的汽车碰撞仿真优化设计分析技术可以帮助汽车制造商和研发人员更好地评估车辆的碰撞安全性能,优化设计,减少实验成本和时间,提高车辆的安全性能。

微型客车乘员约束系统的仿真研究及碰撞损伤防护

微型客车乘员约束系统的仿真研究及碰撞损伤防护

S se a d Ij r rv n in frM iiv n ytm n nu yP e e t o n・ a o - -
D a n S iig, nWaj 2 h oZ iL ho u nMi h J u ni , a h ,i a , n S eZ C
( .i nn nv ri f eh o g ; . n H n uo o i ae y t C . t . 1 a igU ie t o c n l y 2 i e gA t bl S ft S s m o, d ) L o sy T o J m e y e L
c n i e a in o a a tr f s a e t n d a r b g , d t e p o e s o r n a mp csd r t f p r mee o e t b l a i a sa h r c s f f tl i a t t s s r l rp o u e , o s s n o n
[ bta tBsd o h o w r D MOt asne os a t ytm moe c d g bd , e e ,r A s c] ae n tesf aeMA Y ,e p e grcnt i s dli l i oys t b la r t h s rn s e nun f a y ti
主题词 : 型客 车 乘员 约束 系统 微
模 型 正面 碰撞
中图分 类号 : 4 1 1 文 献标 识码 : 文章 编号 :0 0 3 0 (0 8 0 — 0 7 0 U 6. 9 A 10 - 7 3 2 0 )7 0 0 — 3
Re e r h o Fr nt lI pa tS m u a i n o s e e sr i s a c n o a m c i l to fPa s ng r Re t a nt

基于碰撞仿真模拟的车辆结构优化设计与创新

基于碰撞仿真模拟的车辆结构优化设计与创新

基于碰撞仿真模拟的车辆结构优化设计与创新1.引言车辆碰撞安全一直是汽车工程领域研究的重点之一。

为了减少碰撞事故对乘客和行人的伤害,车辆结构的优化设计和创新变得尤为重要。

随着数值仿真技术的发展,基于碰撞仿真模拟的车辆结构优化设计成为一种高效而可靠的方法。

本文将探讨基于碰撞仿真模拟的车辆结构优化设计与创新,以提高车辆碰撞安全性能。

2.碰撞仿真模拟技术2.1 碰撞仿真原理碰撞仿真模拟是利用计算机模拟和数值计算方法模拟车辆碰撞过程。

通过对车辆结构进行三维建模、载荷加载和材料力学参数设定等步骤,可以实现对不同碰撞情况下车辆结构的响应和变形进行模拟和预测。

2.2 碰撞仿真软件目前市场上存在多种碰撞仿真软件,如LS-DYNA、Pam-Crash、Radioss等。

这些软件可以根据工程需要进行选择,并提供丰富的材料模型、边界条件和碰撞模拟算法。

3.车辆结构优化设计与创新3.1 材料选择与构造设计车辆结构优化设计的关键是材料选择和构造设计的创新。

轻质高强度材料如高强度钢、铝合金等的应用可以减轻车身质量,提高车辆整体刚性。

同时,创新的结构构造设计可使车辆在碰撞时能更有效地吸收和分散碰撞能量,降低乘客和行人的受伤风险。

3.2 碰撞模拟分析基于碰撞仿真模拟技术,可以对车辆在不同碰撞情况下的响应进行分析和评估。

通过对车身结构的变形、内部能量吸收和应力分布等参数进行优化,可以提供改进车辆碰撞安全性的策略和建议。

3.3 刚性与柔性结构设计刚性结构设计是传统的车辆碰撞安全性设计方法,它通过增强车身刚性来减少碰撞时的变形和能量传递,同时降低内部应力。

然而,刚性结构可能导致碰撞能量无法充分吸收,从而对乘客产生更严重的伤害。

柔性结构设计则可以通过适当控制车身材料的变形来实现更好的能量吸收和分散效果,从而提高碰撞安全性。

4.案例分析以一款小型轿车为例,利用碰撞仿真模拟技术进行车辆结构优化设计与创新。

首先,通过选取轻质高强度材料,对车身进行重新构造设计。

基于ANSYS的汽车碰撞仿真分析

基于ANSYS的汽车碰撞仿真分析

基于ANSYS的汽车碰撞仿真分析在汽车领域,汽车碰撞仿真分析是一项重要的研究工作。

利用计算机软件ANSYS,可以对汽车碰撞过程进行详细的模拟和分析,以评估车辆的安全性能。

本文将以基于ANSYS的汽车碰撞仿真分析为主题,从原理、流程和应用三个方面展开叙述。

一、原理汽车碰撞仿真分析的基本原理是利用有限元方法(Finite Element Method,简称FEM),将车辆模型离散成多个小网格,并在每个网格上建立方程。

通过求解这些方程,可以得到车辆在碰撞过程中的受力、变形等信息。

ANSYS作为一种强大的有限元分析软件,可以模拟和求解这些方程,从而实现准确的汽车碰撞仿真。

二、流程汽车碰撞仿真分析的流程可以分为准备工作、建模、求解和后处理四个阶段。

1. 准备工作:在进行碰撞仿真前,需要准备车辆CAD模型、碰撞场景参数等相关信息。

首先,将车辆CAD模型导入ANSYS软件,并对其进行几何网格划分和网格细化。

其次,根据碰撞场景需求,设置碰撞速度、角度、碰撞物等参数。

2. 建模:在建模阶段,需要为汽车模型设置材料属性、约束条件和加载条件。

首先,根据汽车零部件材质,添加相应的材料属性。

然后,将汽车模型与地面或其他环境进行约束连接。

最后,根据具体碰撞情况,添加相应的碰撞物和加载条件。

3. 求解:在ANSYS软件中,通过选择适当的求解器和求解参数,对建模阶段所设定的方程进行求解。

求解过程中,应关注模型的收敛性、计算时间和计算精度,并进行适当调整和迭代,以获得准确而稳定的结果。

4. 后处理:求解完成后,需要对仿真结果进行后处理和分析。

通过ANSYS软件提供的可视化工具,可以对车辆的受力分布、变形情况等进行可视化展示,并提取关键数据进行比较和评估。

三、应用基于ANSYS的汽车碰撞仿真分析在汽车工业中得到了广泛的应用。

具体来说,它主要应用于以下几个方面:1. 车辆安全评估:通过对车辆在不同碰撞条件下的仿真分析,可以评估车辆的安全性能,并提出改进方案。

碰撞仿真实验实验报告

碰撞仿真实验实验报告

一、实验目的1. 了解碰撞仿真实验的基本原理和方法;2. 通过仿真实验验证动量守恒定律和能量守恒定律;3. 掌握碰撞仿真实验软件的基本操作和数据分析方法。

二、实验原理1. 动量守恒定律:在一个封闭系统中,如果没有外力作用,系统总动量保持不变。

2. 能量守恒定律:在一个封闭系统中,如果没有外力做功,系统总能量保持不变。

在碰撞过程中,假设系统内没有外力作用,可以认为动量和能量均守恒。

根据动量守恒定律和能量守恒定律,可以推导出碰撞后的速度关系。

三、实验仪器与软件1. 电脑:用于运行碰撞仿真实验软件;2. 碰撞仿真实验软件:用于模拟碰撞实验,分析实验数据。

四、实验步骤1. 打开碰撞仿真实验软件,设置实验参数,如滑块质量、碰撞类型(弹性碰撞或非弹性碰撞)等;2. 运行仿真实验,观察实验现象;3. 采集实验数据,如碰撞前后的速度、位移等;4. 分析实验数据,验证动量守恒定律和能量守恒定律。

五、实验结果与分析1. 实验结果通过仿真实验,得到以下数据:(1)弹性碰撞:碰撞前后两滑块速度分别为v1、v2,碰撞前后两滑块位移分别为s1、s2;(2)非弹性碰撞:碰撞前后两滑块速度分别为v1'、v2',碰撞前后两滑块位移分别为s1'、s2'。

2. 实验分析(1)动量守恒定律验证根据动量守恒定律,碰撞前后系统总动量保持不变。

在弹性碰撞中,有:m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'在非弹性碰撞中,有:m1v1 + m2v2 = (m1 + m2)v'(2)能量守恒定律验证根据能量守恒定律,碰撞前后系统总能量保持不变。

在弹性碰撞中,有:1/2 m1v1^2 + 1/2 m2v2^2 = 1/2 m1v1'^2 + 1/2 m2v2'^2在非弹性碰撞中,有:1/2 m1v1^2 + 1/2 m2v2^2 = 1/2 (m1 + m2)v'^2 + Q其中,Q为碰撞过程中系统损失的动能。

基于台车的车辆侧面约束系统匹配试验方法研究

基于台车的车辆侧面约束系统匹配试验方法研究

基于台车的车辆侧面约束系统匹配试验方法研究一、引言车辆侧面约束系统的匹配试验是车辆安全性能研究中的关键环节。

本文将从台车的角度出发,深入探讨基于台车的车辆侧面约束系统匹配试验方法的研究,旨在为相关领域的研究提供深度和广度兼具的文章内容。

二、车辆侧面约束系统概述车辆侧面约束系统是保证车辆侧面碰撞安全性能的重要装置,其主要作用是在车辆遭受侧面碰撞时,提供有效的保护措施,减少乘员和车辆的受伤和损失。

侧面约束系统的匹配试验方法研究,对于验证其性能表现和改进具有重要意义。

三、基于台车的车辆侧面约束系统匹配试验方法研究1. 台车的选择和设计台车是进行车辆碰撞试验的重要设备,其选型和设计直接影响试验的真实性和可靠性。

在基于台车进行侧面约束系统匹配试验方法研究时,应当充分考虑台车的结构和技术参数,以确保试验结果的准确性和可靠性。

2. 试验方案的制定制定科学合理的试验方案是研究的关键一步。

在研究基于台车的车辆侧面约束系统匹配试验方法时,应当根据实际情况确定试验参数、试验环境和试验过程,以保证试验的可控性和可重复性。

3. 试验数据的获取和分析试验过程中获取的数据是研究结果的依据,因此对试验数据的获取和分析至关重要。

应当结合车辆侧面约束系统的特点,选择合适的数据采集方式和分析方法,以全面评估系统的匹配性能。

4. 结果验证与总结通过实验结果的验证,结合个人观点和理解,对基于台车的车辆侧面约束系统匹配试验方法进行总结和回顾性的内容。

应当对试验结果的有效性和发现的问题进行全面、深刻和灵活的分析,为后续研究工作提供参考和指导。

四、个人观点和理解在进行基于台车的车辆侧面约束系统匹配试验方法研究时,我认为应当充分考虑台车的选择和设计、试验方案的制定、试验数据的获取和分析,以及对试验结果的全面验证和总结。

只有这样,才能真正深入理解系统的匹配性能,并为未来的研究工作奠定坚实的基础。

五、总结本文从基于台车的角度,深入探讨了车辆侧面约束系统匹配试验方法的研究,旨在为相关领域的研究提供有价值的文章内容。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
通事故的致死率为27.3%,居世界之首[2】。在汽车事故 中,正面碰撞最为普遍[3】。正面碰撞分为全宽碰撞和 40%偏置碰撞【4】,而重叠率为31%~40%的碰撞事故
中,一级损伤率最高口】。而40%偏置碰撞试验能够较 好地模拟重叠率为30%一40%的交通事故【5】,并且在
2012版中国新车评价规程(China
was
verified to simulate vehicle crash lests with 40%ODB
were
at a speed of 64 km/h.The
injury parameters
of the Hybrid m 50th dummy
simulated and analyzed.Two optimized and determined
收稿日期/Received:2013.12.03 基金项目,Supported by:汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室基金项目(NVHSKL-201113) 第一作者/Firstauthor:赵会(1959一),男,美国,教授。E-mail:zhaohui@changan.com.cn 第二作者/Second author:徐晓云,硕士研究生。E—mail:xuxiaoyunl 130@126.com
km/h
ODB成为了车体结构和约束系统研发达到
五星的主要难点。之前,对ODB的研究相对较少,尤
其是如何用台车来代替整车ODB试验的研究则更虫
因此开展40%偏置碰撞的研究工作十分必要。 由于整车碰撞试验成本高,且开发周期长,各国
汽车企业越来越多的采用台车碰撞试验来研究整车碰 撞安全性。一些科研人员已验证了台车模拟分析在整 车偏置碰撞过程中的实用性[7】。但是,目前还没有关
variables,lhe initial fixed rotation angle of sled and Ihe sled acceleration
curve,were
by using the CAE analysis in comparison with vehicle tests.The results show that the occupant’S head and chest in the sled tests and from lhe vehicle tests than 80%.Therefore,the designed sled test set up provides Key words:vehicle crash safety;offset deformable software
a new are
injury curves from
fhe
close each other in the rate of more
method to replace the whole vehide crash tests in OBD. systems;MADYMO
barrier(ODB);sled tests;restrain
仿真模型,如图1所示。
了用整车仿真模型来评判乘员损伤指标的研究方法的
准确性。
2偏置碰撞台车仿真模拟
2.1仿真设计规则
在整车偏置碰撞试验中车体的动态形式有2种。
万方数据
汽车安全与节能学报
2014年第5卷第1期

50
100

150

150பைடு நூலகம்

图2整车仿真和整车试验假人关键部位伤害值对标结果
第1种是绕z轴(在车体坐标系中,坐标系原点与
barrier,FRB)是车体结构
及约束系统研发达五星的主要难点,因此我国对FRB 研究较多。用线性的台车试验来模拟整车FRB试验也
很容易得到满意结果。2012版C-NCAP标准出台后,将
偏置碰撞速度由56 km/h提升到了64 km/h同。64 km/h的 可变形壁障偏置碰撞(offset
deformable
New Car Assessment
图1
驾驶员侧约束系统基础模型
该模型约束系统主要包括:预紧限力式安全带、
Program,C-NCAP)标准出台前,由于满足50 km/h刚 性壁正面碰撞(frontal
rigid
安全气囊、转向管柱、座椅以及地板、汽车仪表板(interal
panel,IP)等,采用MADYMO假人库中Hybrid 11型 50百分位假人来进行损伤指标的测量。并进行整车仿 真模型和整车64 km/h偏置碰撞试验对标。
Technology,VehicleDevelopment Center,Chang'an
Motor
Company,Chongqing 401 120,China; 2.Chongqing Jiaotong University,Chongqing
400074,China)
Abstract:A kind Of offset sled tests was designed lO resemble whole-vehicle crash tests.A
ODB(offset
deformable
barrier)
CAE(computer aided engineering)model

was
built by using MADYMO software for the driver side
restrainl system of
Chang'an Motor’S car.The model
416.91
文献标识码:A
DOI:10.3969/j.issn.1674—8484.2014.01.006
Sled test design for ODB crash tests by using restraint system
SlmUlatton

_
・■


anaIyS|S
ZHAO Huil,XU Xiaoyunr,SHAO Yimin92,WANG Zhil (1.StateKeyLaboratory ofVehicleNVHandSafety
叭 & & 互 殳 良

”帅 弘 黔
弛 如 弘 鲫 ” 矾
扒 甜



弘 弘
坦 ∞
¨ 塔
m 钙
弘卯 ”∞
" 弱 ” ∞ 弘 铝 驺 舛

如 弛
吼 出
m 惜
£!
方案ll 方案12 方案13 方案14 方案15 斤案16


王 & 丘 一
¨



他 吣
争 ¨

禾陀 &" &舛
M ∞
¨
弭 观
” 舵



2)方案12的假人运动姿态如图5所示,即碰撞台 车绕z轴旋转9。,波形采用左B柱85%缩放时的假 人运动姿态。 3)整车偏置碰撞仿真试验的假人运动姿态如图6 所示。 从图5和图6比较结果可以看出,两者相似度较好, 都在75 ms时刻与气囊接触,140 ms时刻头部落点大 致相同。
图7为方案12与整车偏置碰撞仿真试验的假人关
键部位响应曲线的对比。由于是台车试验,因此假人响
图4加速度曲线
应主要考察头部、颈部、胸部和髋部的响应拟合情况。 其中方案12髋部合成加速度曲线略小于整车偏置碰撞 仿真试验曲线,头部合成加速度曲线峰值比较接近,考
于针对台车旋转角度和碰撞加速度两变量同时考虑来 系统分析实现台车试验来代替整车64 km/h的40%偏
置碰撞试验的研究。
针对以上问题,本文提出了_一种针对驾驶员侧约束 系统可有效代替整车64 km/h的40%偏置碰撞试验的
台车试验设计方法,基于该方法确立了台车初始偏转角 度和碰撞加速度,并将台车仿真试验跟整车偏置碰撞 仿真试验结果进行了对比。

要:设计了一种偏置可变形壁障碰撞(ODB)台车试验,以有效代替整车偏置碰撞试验。针对某款
长安乘用车,用Hadymo模拟软件,建立该车型驾驶员侧约束系统的计算机辅助工程(CAE)仿真模型。 完成与整车64 kmlh的40%ODB试验的对标,模拟了Hybrid III型50百分位假人在试验中的伤害参 数。同时考虑了台车的初始固定偏转角度和台车加速度两个变量,用CAE仿真分析,确定台车车身设 置最优方案与整车试验对比。结果表明:对于头部、胸部等关键部位的伤害曲线,该台车试验方法与 整车试验相似度大于80%。从而,提供了一种用台车试验代替整车偏置碰撞的新方法。 关键词:汽车安全;偏置可变形壁障碰撞(ODB);台车试验;约束系统;Madymo软件 中图分类号:U
结果表明:安全带腰带作用力能较好的反应约束
系统对乘员的保护作用,同时假人的运动姿态受髋部 合成加速度影响较大,二者对标效果良好,因而保证
1整车偏置碰撞分析模型的建立
1.1模型的建立 通过合理匹配约束系统,可以在车辆发生碰撞时, 有效减轻乘员与车内部件的碰撞,减少伤害嘲。本文 以某长安车型为研究对象,建立了驾驶员侧约束系统
度波形。分析矩阵见表2所示。约束系统通过施加加 速度载荷来评判乘员损伤指标,而B柱下方加速度能 较好的反映乘员加速度水平【l”。图4为模型施加的加 速度波形,分别为左B柱下方加速度的100%,95%, 90%,85%和80%缩放,速度变化为64 km/h,波形 持续时间为0.15 ms。
表2分析矩阵
表3采用各方案和整车偏置碰撞试验假人的伤害结果
仿真试验 方案1 方案2 方案3 方案4 方案5 方案6 方案7 方案8 方案9 方案10


L 卜 m L


争∞ L∞ &跎 鱼酣 n” i凹 矗酌 i扒 Z卯 &铂 i盯 融∞ &跗 &
弘∞
钔 B
巧 们 驼 卯
相关文档
最新文档