基于MADYMO的主驾驶正面约束系统模型分析

正面约束系统是主驾驶乘员保护的重要装置,考虑到实车正面碰撞费用高周期长的问题,利用仿真技术在MADYMO中建立某国产轿车主驾驶乘员约束系统模型,进行正面碰撞仿真,通过分析其运动响应,初步考察该车辆对主驾驶乘员的保护效果,同时将仿真计算得到的假人各部位伤害值与试验数据进行对比,验证正面约束系统仿真模型的准确性,为约束系统之后代入其他种类气囊以及优化设计提供了基础与参考依据。     

基于LS-dyna的某轻卡驾驶室正面碰撞安全性能研究

为验证某轻卡驾驶室正面碰撞安全性能是否满足设计要求,本文基于有限元方法对其进行碰撞分析,仿真分析结果显示,驾驶员和乘员生存空间充裕。同时结合实车碰撞试验,试验结果显示驾驶员和乘员生存空间充裕。因此该轻卡驾驶室正面碰撞安全性能满足法规和设计要求。     

基于40%偏置碰撞的车身结构优化

基于C-NCAP的正面40%重叠可变形壁障碰撞试验,针对某纯电动SUV进行整车碰撞仿真试验。从改善车身前端吸能结构、提升乘员舱刚度的角度出发,以乘员舱侵入量、B柱加速度为碰撞安全性能评价指标,对车身进行结构优化。优化后的仿真结果显示,前纵梁和A柱变形形式趋于良好,高压线束未受到挤压,各评价指标基本满足优化目标的要求,优化方案能够显著提升碰撞安全性能,为偏置碰撞工况下的车身设计提供了参考。     

40％重叠可变形壁障碰撞和侧面碰撞试验探究

针对在汽车安全交通事故中致伤率和致死率较高的两种碰撞形式,主要研究40%重叠可变形壁障正面碰撞和侧面碰撞,并按照中国新车评价规程2015版进行整车试验,通过试验后车身变形量和假人伤害值进行分析,得出两种类型碰撞对应车身结构损坏和乘员重点损伤部位,为后续新型车辆被动安全保护改进提供参考。     

电动汽车安全性和车身前部吸能装置研究

为提高电动汽车的安全性,保护驾乘人员及电池箱,在被动安全设计的基础上,提出了新型的车身前部吸能机构设计方案,提高了小型电动车的车身的正面抗撞性。通过分析、验证结构的合理性和先进性,从而使正面碰撞乘员保护性能符合GB 11551-2014《汽车正面碰撞的乘员保护》及GB/T 31498-2015《电动汽车碰撞后安全要求》中规定要求。     

保险杠吸能盒轻量化设计

在汽车发生低速碰撞时,保险杠吸能盒通过褶皱变形,从而有效吸收碰撞能量,以此减小乘员受到的伤害和保护车辆。首先以现有保险杠吸能盒尺寸为依据,然后利用正交试验法,以碰撞过程中最大的加速度为考核指标,对吸能盒截面进行尺寸优化。最后,对正交试验优化前后的吸能盒进行多工况有限元仿真分析,仿真结果表明:通过优化后的吸能盒较优化前缓冲性能更优,能更好地保护乘员安全。     

车辆碰撞速度对安全性影响的数值模拟分析

利用有限元原理分析了汽车碰撞变形的节点位移,用变形刚度方法分析了正面碰撞的变形过程,通过分析汽车速度从48km/h提高到56 km/h与刚性墙正面碰撞的模拟车身变形结果,得出随着碰撞速度的增加,车身前端变形加大,驾驶室平均加速度也随着碰撞速度的提高而增加,当碰撞速度增加时应加强汽车车身自我保护区段的刚度,以保证乘员的安全的结论。     

浅析某乘用皮卡膝部安全气囊设计

副驾驶安全气囊、驾驶侧安全气囊和安全带等被动安全装置可以降低正面碰撞中乘员头部及胸部的伤害,但对乘员的腿部保护效果有限,因此膝部安全气囊的需求与应用越来越多。基于此,研究小组分析了某乘用皮卡膝部安全气囊一些设计要点,包括膝部安全气囊与周边件,如地毯、仪表板的匹配要求,为保证膝部安全气囊能顺利展开,剖析了膝部安全气囊常见的撕裂线形式及相关参数常用的设计值,以及膝部安全气囊的布置要求等,同时阐述了膝部安全气囊静态展开试验时的试验标准、试验条件、试验合格的判断依据,为后续膝部安全气囊的设计开发提供参考。仿真结果表明,膝部安全气囊是汽车被动安全的重要组成部分,可在汽车发生碰撞时与副驾驶安全气囊、侧气帘等一起保护车内乘员免受伤害。     

某SUV车型正面100%刚性壁碰撞仿真分析

为了评价汽车在正面碰撞事故中耐撞性能,以某SUV车型为例,应用HyperMesh仿真软件建立了车辆正面100%重叠刚性壁障碰撞有限元模型。设置整车仿真试验条件,得到该SUV车型的碰撞数据。对整车碰撞能量曲线、车身B柱加速度、前门框变形量、关键位置入侵量等指标进行了解读,对该车的耐撞性做出了合理评价和结构改进,为后续实车碰撞试验打下了良好的基础。     

汽车侧面碰撞下安全气囊对后排乘员的损伤防护研究

为了减小后排乘员在侧面碰撞中受到的伤害,运用LS-DYNA软件,按照2018版C-NCAP侧面碰撞试验方法建立包括移动可变形壁障、部分车身组件、车门、内饰件、座椅、后排SIDIIs假人及三点式安全带的某款汽车后排侧面碰撞的乘员约束系统仿真模型。通过实车试验碰撞结果和模型仿真结果进行对标,验证模型的准确性。利用该模型仿真分析了有无安全带两种工况下座椅侧气囊和气帘的不同匹配方式对后排小个子乘员损伤防护效果的影响。该分析结果为其他车型约束系统的开发提供了一定的参考作用。     

轿车前排座椅正面碰撞的有限元分析及试验研究

应用Hypermesh软件建立某型号轿车座椅骨架的有限元模型,应用LS-DYNA求解器根据GB11551-2003《乘用车正面碰撞的成员保护》的有关规定对50%假人进行前碰撞仿真分析和物理试验,仿真和试验结果均表明,座椅靠背在承受外来冲击力时,应力分布较均匀,最大变形位置不影响座椅的安全性能。     

汽车碰撞的结构特性模拟数值分析

从使用有限单元来形成板和薄壳的刚度模型出发,分析了汽车结构有限元模型建立的基本方法,通过模拟两辆车迎面相撞的情况,对模拟数值分析,探索出汽车结构特性的碰撞减速度、位移等参数的影响规律。     

某轿车正碰安全性分析及优化

针对2012年新版C-NCAP,对某自主品牌汽车进行了正面100％重叠刚性壁障碰撞仿真.整车有限元模型的建立基于PAM-CRASH软件平台,模拟本车正面碰撞过程,根据仿真的结果,对该车型的的碰撞特性做了深入研究分析,并和实车数据进行了对标,提出提高车身正面碰撞安全性能及措施.计算结果表明,改进措施效果明显.     

控释肥颗粒群仿真接触参数标定与试验

接触参数影响控释肥颗粒离散元仿真结果。为了精准模拟控释肥颗粒力学行为与运动规律,本文基于离散元法对控释肥颗粒的接触参数进行标定与试验。首先,建立控释肥离散元基础模型,并利用台架和仿真试验相结合的方法,在EDEM中对控释肥颗粒与PVC板之间接触参数进行标定。其次,通过碰撞弹跳试验、斜面滑移试验和斜面滚动试验测得控释肥颗粒与PVC板之间的碰撞恢复系数、静摩擦因数和滚动摩擦因数分别为0.539、0.507和0.105。最后,通过堆积试验、最陡爬坡试验和正交旋转组合试验,得到控释肥颗粒间的碰撞恢复系数、静摩擦因数和滚动摩擦因数分别为0.38、0.25和0.09,并通过无底圆筒提升试验和排肥台架试验进行验证。试验结果表明,堆积角实际值与仿真结果的相对误差为1.54%,排肥量实际值与仿真结果4种转速下的相对误差分别为4.38%、4.23%、4.41%、4.36%,所标定的控释肥接触参数精准有效,可为控释肥离散元仿真提供数据和模型支撑。     

基于PC-Crash的轿车侧面碰撞事故重建方法分析

为了提高轿车-轿车侧面碰撞PC-Crash事故重建的准确性,以一起国内真实的事故案例为例,对事故进行重建并设计正交实验。得出了影响PC-Crash重建的参数权重排序,并对权重最大的参数(车速)的车速经典计算公式进行不确定度分析。通过车车侧面碰撞车速经典计算公式的不确定度分析以及参数的权重排序对事故案例进行二次重建。结果表明,第2次重建结果与真实的事故结果之间的误差明显小于第1次重建的误差,验证了影响参数的权重排序以及车速的不确定度分析对车车侧面碰撞PC-Crash事故重建的有效性。     

汽车平顺性建模及仿真研究

利用振动理论、平顺性研究方法及计算机技术建立了汽车三维7自由度车辆振动模型,应用Matlab开发了相应的车辆平顺性模拟程序。通过实验和单因素分析法对所建立的车辆振动模型的正确性及模拟计算程序的有效性进行了验证。结果表明,计算程序对分析和预测车辆平顺性是切实可行的。     

基于六维力传感器的机器人本体碰撞点检测研究

针对皮肤力传感器对机器人碰撞点检测的不足,提出了一种利用六维力传感器进行机器人本体碰撞点检测的方法。该方法利用传感器采集数据进行自约束,无需依赖碰撞体表面几何信息,将空间碰撞外力矢量线投影到最优平面中进行初步求解,再代入原始方程进行碰撞点的求解;引入了误差因子,以保证计算结果的绝对误差最小;在数据预处理方面,提出了一种动态力补偿算法,以保证基座处六维力传感器在机器人运动过程无外力碰撞下的读数恒为零,当传感器的数值超过一定阈值后即可认为机器人与外界发生碰撞。对本文提出的算法进行了仿真实验,结果表明,动态力补偿算法的合力最大相对误差为4.8925%,碰撞点检测算法在实验距离最远598.61mm处误差最大,为8.7119%。本文提出的动态力补偿算法的精度随碰撞点距离的增加没有明显变化,但在碰撞力一定时,随着碰撞距离的增加相对误差不断增大。     

三维ALE15翼型空化流动数值模拟

在均相流假设下,考虑流体压力和速度湍流脉动、不可凝结性气体的影响,采用完全空化模型计算空化流场的相变,引入密度函数对RNG k-ε湍流模型的湍流粘性系数进行修正,提出了一种空化流动的数值模型和计算方法。根据试验条件给定的参数,采用提出的数值模型和计算方法,数值模拟了空化数为2.3时ALE15翼型定常空化流动。计算得到的不同剖面速度分布与试验数据吻合较好,验证了该数值模型和计算方法的一致性。不同剖面上,远离翼型表面的速度与主流区速度接近,沿着流动方向,远离翼型表面的速度逐渐减小,这与空泡形成的阻碍有关。空泡尾部出现较大的漩涡区,靠近翼型表面的速度为负值,这与反向射流的作用有关。     

冬小麦土壤水分运动数值计算

基于示范区田间试验与数值模拟的方法,考虑冬小麦根系吸水的影响,建立了冬小麦田间土壤水分运动的数学模型;采用差分方法求解了数学模型,并进行了程序设计和程序验证;数值计算结果表明,实测值与计算值有较好的一致性;对不同灌水定额方案作了模拟计算,提出了冬小麦节水灌溉模式。