中文摘要 | 第1-7页 |
英文摘要 | 第7-14页 |
1 绪论 | 第14-28页 |
1.1 课题的背景与意义 | 第14-15页 |
1.2 汽车被动安全性研究的内容 | 第15-20页 |
1.2.1 车身结构的耐撞性研究 | 第15-17页 |
1.2.2 人体碰撞生物力学研究 | 第17-19页 |
1.2.3 乘员约束系统及安全驾驶室内饰组件的开发研究 | 第19-20页 |
1.3 汽车被动安全性研究方法 | 第20-21页 |
1.3.1 试验研究 | 第20页 |
1.3.2 计算机仿真研究 | 第20-21页 |
1.4 汽车碰撞仿真研究的国内外现状 | 第21-26页 |
1.4.1 国外情况 | 第21-24页 |
1.4.2 国内情况 | 第24-26页 |
1.5 本文的研究内容 | 第26-28页 |
2 汽车碰撞计算机仿真模拟中的有限元基本理论 | 第28-44页 |
2.1 Lagrange法描述的基本方程与结构离散的平衡方程 | 第28-32页 |
2.1.1 物体的构形描述及质量守恒方程 | 第28-29页 |
2.1.2 运动微分方程 | 第29-30页 |
2.1.3 能量方程 | 第30-31页 |
2.1.4 结构有限元离散化 | 第31-32页 |
2.2 汽车碰撞分析中的结构单元 | 第32-37页 |
2.2.1 四节点Hughes-Liu薄壳单元 | 第32-35页 |
2.2.2 Belytschko-Lin-Tsay薄壳单元 | 第35-37页 |
2.3 时间积分算法 | 第37-40页 |
2.3.1 显式中心差分法 | 第38页 |
2.3.2 中心差分法的稳定性 | 第38-40页 |
2.4 材料的本构关系 | 第40-42页 |
2.4.1 随动塑性模型 | 第40页 |
2.4.2 与应变率相关的幂指数硬化塑性模型 | 第40-41页 |
2.4.3 分段线性塑性模型 | 第41页 |
2.4.4 应变率相关的塑性模型 | 第41页 |
2.4.5 应变率相关的幂指数塑性模型 | 第41-42页 |
2.5 单面接触算法 | 第42-44页 |
3 碰撞模拟中效率与精度影响因素研究 | 第44-57页 |
3.1 单元尺寸影响 | 第44-47页 |
3.2 单元时步长控制算法 | 第47-49页 |
3.2.1 壳单元的时步控制 | 第48页 |
3.2.2 梁单元的时步控制 | 第48-49页 |
3.2.3 实体单元时步控制 | 第49页 |
3.3 网格密度分布的影响 | 第49-50页 |
3.4 碰撞模拟中摩擦力的影响 | 第50-51页 |
3.5 沙漏控制算法 | 第51-54页 |
3.5.1 Belytschko-Lin-Tsay沙漏控制 | 第51-52页 |
3.5.2 Englemann & Whirley沙漏控制 | 第52-54页 |
3.6 人工体积粘性 | 第54-56页 |
3.7 碰撞模拟中效率与精度影响因素研究小结 | 第56-57页 |
4 SC6350客车正面碰撞仿真模拟 | 第57-75页 |
4.1 SC6350客车碰撞关键部件与总成的处理及整车模型的建立 | 第57-60页 |
4.1.1 整车几何模型的建立 | 第57-58页 |
4.1.2 模型规模及单元尺寸确定 | 第58-59页 |
4.1.3 对各关键部件的建模处理 | 第59-60页 |
4.2 SC6350仿真过程参数设置与控制 | 第60-61页 |
4.3 SC6350仿真结果分析 | 第61-69页 |
4.3.1 整车变形分析 | 第61-62页 |
4.3.2 整车应变分析 | 第62-64页 |
4.3.3 前纵梁应变分析 | 第64页 |
4.3.4 整车应力分析 | 第64-66页 |
4.3.5 纵梁应力分析 | 第66-67页 |
4.3.6 前纵梁变形与吸能量分析 | 第67-68页 |
4.3.7 前门框变形与吸能量分析 | 第68-69页 |
4.3.8 碰撞中的减加速度分析 | 第69页 |
4.4 SC6350仿真结果与实验结果的对比 | 第69-73页 |
4.4.1 整车变形对比 | 第69-71页 |
4.4.2 前纵梁变形对比 | 第71页 |
4.4.3 减速度对比 | 第71-73页 |
4.5 SC6350客车正面碰撞仿真模拟小结 | 第73-75页 |
5 微型客车前纵梁耐撞性设计研究 | 第75-98页 |
5.1 载荷方向及诱导槽位置对前纵梁耐撞性的影响 | 第75-81页 |
5.1.1 前纵梁在轴向载荷下的耐撞性 | 第75-80页 |
5.1.2 整车状态下诱导槽位置对前纵梁耐撞性的影响 | 第80-81页 |
5.2 诱导槽形状对整车减速度的影响 | 第81-82页 |
5.3 诱导槽尺寸对单独状态及整车状态下纵梁变形的影响 | 第82-86页 |
5.3.1 纵梁独立状态下诱导槽的深度对诱导作用的影响 | 第82-83页 |
5.3.2 纵梁独立状态下诱导槽高度对诱导作用的影响 | 第83-84页 |
5.3.3 诱导槽尺寸在整车状态下对纵梁变形的影响 | 第84-86页 |
5.4 诱导槽位置对整车减速度的影响 | 第86-89页 |
5.5 棱上孔对前纵梁耐撞性的影响 | 第89-94页 |
5.5.1 棱上孔尺寸对独立状态下前纵梁耐撞性的影响 | 第90-93页 |
5.5.2 棱上孔尺寸对整车状态下前纵梁耐撞性的影响 | 第93-94页 |
5.6 面内孔对前纵梁耐撞性的影响 | 第94-96页 |
5.7 前纵梁结构参数影响规律总结 | 第96-98页 |
6 SC6370正面碰撞的耐撞性设计分析 | 第98-115页 |
6.1 SC6370耐撞性设计 | 第98-99页 |
6.2 SC6370仿真结果分析 | 第99-109页 |
6.2.1 整车变形分析 | 第100-101页 |
6.2.2 整车应变分析 | 第101-102页 |
6.2.3 纵梁应变分析 | 第102-103页 |
6.2.4 整车应力分析 | 第103-104页 |
6.2.5 纵梁应力分析 | 第104-105页 |
6.2.6 前纵梁变形与吸能量分析 | 第105-107页 |
6.2.7 前门框变形与吸能量分析 | 第107页 |
6.2.8 减速度分析 | 第107-109页 |
6.3 SC6370与SC6350部分模拟结果对比 | 第109-111页 |
6.3.1 纵梁变形及吸能对比 | 第109-110页 |
6.3.2 减速度对比 | 第110-111页 |
6.4 SC6370耐撞性改进设计的试验验证 | 第111-114页 |
6.4.1 整车变形对比 | 第111-113页 |
6.4.2 前纵梁变形对比 | 第113页 |
6.4.3 假人伤害指标对比 | 第113-114页 |
6.5 SC6370客车耐撞性结构设计与仿真模拟小结 | 第114-115页 |
7 结论 | 第115-118页 |
致谢 | 第118-119页 |
参考文献 | 第119-124页 |
发表的相关论文 | 第124-125页 |