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汽车正面碰撞设计分析技术及应用研究

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

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