碰撞变量对汽车碰撞严重程度的影响规律研究

为了深入研究汽车碰撞严重程度与碰撞变量的关系,在进行了基本物理量对汽车碰撞剧烈程度影响分析的基础上,选择碰撞车辆作用质量、碰撞车总车速和碰撞车总动量为碰撞变量,应用数学方法,研究了它们对汽车碰撞严重程度的影响规律,可为汽车碰撞事故的分析提供可借鉴的经验.     

一起交通事故中车辆碰撞速度的分析计算

分析交通事故发生的原因,速度则是关键性的因素。汽车碰撞过程本质上就是车速剧烈变化的过程。如何正确推算出事故发生瞬间的碰撞车速,为交通事故处理提供间接的理论依据。本文正是基于一起交通事故中,两车碰撞后产生的塑性变形量和滑移距离,运用运动学理论,引用典型事故速度计算公式,推算出两车碰撞前的速度。     

车门内板侧面碰撞的耐撞性有限元分析与轻量化设计

建立了汽车车门侧面碰撞的简化有限元仿真模型,通过仿真实验对汽车车门内板、刚性柱的侧面碰撞进行研究,得出车门内板结构的应力参数、等效应变参数,准确评估了车门的碰撞性.结合仿真模型研究结果,从内板选材的角度开展车门轻量化研究,将钢板材料的车门内板替换为铝合金材料.重新调整车门内板的厚度,优选基于各种车门内板的轻量化方案,分析比对不同轻量化方案进行碰撞仿真试验后的结果,从而实现设计方案的最优化.增强汽车内门侧面碰撞的安全程度,达到内板轻量化的目的.     

现代有轨电车碰撞脱轨影响因素

运用多刚体动力学理论对有轨电车与汽车在平交道口的碰撞进行仿真分析.研究结果表明有轨电车在平交道口受到汽车以20km·h-1的速度侧面撞击时,有轨电车的最大脱轨系数达到1.63,超过标准GB5599—1985中规定的第一限度(1.2),具有较大的脱轨风险.此外,撞击后有轨电车的动态响应以及脱轨风险在很大程度上受到碰撞边界条件的影响.当汽车撞击有轨电车前后两端头车时,被撞击车辆承受的横向碰撞力仅能通过一侧的车间铰接结构向其他车辆进行传递,导致有轨电车脱轨系数较高.随着汽车质量和撞击速度的增加,碰撞力显著增加,有轨电车的脱轨系数也逐渐加大.当有轨电车撞击点与车体质心间距的逐渐加大,被撞击车辆除了承受剧烈的横向冲击还产生一定的摇头运动,加剧有轨电车碰撞后脱轨的风险.轮轨摩擦系数由于雨雪等天气因素降低时,一方面车辆所需要的制动距离明显增加,更容易造成碰撞事故的发生;另一方面钢轨对于车轮运动的抑制作用减弱,加大了有轨电车脱轨的风险.     

燃油车改制电动车后正面碰撞性能变化分析

在中国汽车市场由传统燃油车向新能源车的转变过程中,各车企开始着手研发电动车,大部分车企选择由传统燃油车改制为电动车,而改制电动汽车的碰撞安全显得尤为重要。本文研究了电动车开发过程中车辆改制前后正面碰撞性能的变化趋势,对原车及其改制车的正面碰撞主要性能指标进行了对比分析,并通过整车变形、速度及加速度变化,总结了传统燃油车改制电动车正面碰撞性能的主要影响因素及变化趋势,为今后开发电动车提供了借鉴和参考。同时,结合计算机辅助工程(CAE)仿真分析方法与试验,可以快速地验证电动车改制方案,确保电动车满足国家碰撞安全法规GB11551-2014《汽车正面碰撞的乘员保护》标准。     

车辆碰撞计算机模拟分析与评价

针对某型轿车进行了正面和侧面碰撞计算机模拟分析与评价.建立了含50百分位的HybridⅢ型假人及安全带约束系统的整车有限元模型,根据动态非线性有限元法的基本原理,建立碰撞过程描述方程和结构有限元离散化方程.在LS-DYNA环境下,对整车集成系统进行了正面和侧面碰撞的数值模拟和分析,求解出了碰撞时整车位移、速度和加速时间,并分析了该车在碰撞过程中主要吸能部件的吸能效果及能量与力的传播途径,以及假人的伤害程度.仿真结果表明,含假人的汽车碰撞过程计算机模拟,不仅能预测汽车结构本身的耐撞性能,还能较准确地预测碰撞过程中乘员的响应与伤害程度,对于减少实车碰撞试验次数,加快新车型开发速度具有重要意义.     

柱状碰撞实验及其装置的设计与研究

柱状碰撞交通事故在正面碰撞中占的比例较大,为提高汽车在此类碰撞事故中的被动安全性能．满足Euro—NCAP试验法规需要,提出对此开展柱状碰撞试验研究,在参照国内外相关研究的基础上和对实际汽车与柱状物碰撞事故的总结分析,针对实车试验方法、试验装置进行了设计研究．     

CH7101型车整车碰撞仿真分析

本文全面总结了爱迪尔车开发过程中车身结构CAE仿真分析，建立了爱迪尔车的有限元计算模型，并按照CMVDR294法规模拟了汽车正面碰撞试验，分析了计算结果并提出结构优化方案，并最终通过实车碰撞试验验证了计算结果的正确性。     

多角度人车碰撞事故中行人的损伤性分析

为了降低行人在人车碰撞事故中的损伤,分析人车碰撞角度对行人身体损伤程度的影响,建立多角度人车碰撞模型进行事故模拟仿真,计算得出行人头部、胸部、腿部损伤值。研究结果表明:人车碰撞角为180°时,行人头部、胸部、腿部损伤最大;碰撞角为90°时,头部及胸部损伤最小,碰撞角为0°时,腿部损伤最小。     

关于汽车追尾事故中的力学研究

汽车追尾事故的本质是一种力学现象。运用刚体动力学与运动学的基本原理,分析追尾碰撞的有效碰撞速度,从而推算导致事故发生的追尾车与被撞车之间的行驶速度差值。在追尾碰撞中,被撞车与追尾车所受碰撞力反映在乘员身上的内力为剪切力或挤压力。根据其极限值与极限冲击加速度关系的分析,确定追尾车与被撞车的速度差值对不同车上乘员伤害的不同影响。     

基于物理引擎的汽车碰撞事故仿真系统

道路交通事故发生的时间短暂、原因复杂,使得人们难以掌握交通事故发生过程的破坏形式以及减少事故损失的方法。为了形象地模拟道路交通碰撞事故过程,清晰地展现破坏形式和碰撞能量,基于Quest3D虚拟现实平台,运用PhysX物理高阶引擎技术,针对交通事故中常见的两车碰撞开发了汽车碰撞仿真系统。结果表明,通过碰撞方式控制、相关参数控制、制动控制等多功能仿真控制,实现了白天、晚上、雨天、雪天等全天候下弹塑性三维碰撞模拟;渲染汽车碰撞过程中车身的凹陷、撕裂等破坏效果的同时,实现了实时输出碰撞速度、速度、动能、坐标向量、制动距离、角速度、角动量等定量化数据,为汽车碰撞事故的分析与重现提供了有利的仿真工具。     

基于单目视觉的跟驰车辆车距测量方法

为了解决结构化道路上跟驰车辆的防追尾碰撞问题,首先在对车辆制动模型进行分析的基础上得到了车辆制动距离的计算公式,进而计算出跟驰车辆与前方车辆之间的安全距离.然后,从针孔模型摄像机成像的基本原理出发,推导出基于图像中车道线消失点的车距测量公式.车距测量结果只与图像中的近视场点到摄像机的实际距离有关,无需对所有的摄像机参数进行标定,从而解决了单目视觉车距测量问题.最后,完成了不同距离处前方车辆的车距测量试验.试验结果表明,该方法的车距测量相对误差小于3％,具备了较高的检测精度,能够满足跟驰车辆防追尾碰撞的应用要求.     

纯电动汽车车身多目标拓扑优化设计

为解决纯电动汽车车身设计中仍沿用传统车身,未同时考虑碰撞相容性和正面碰撞安全性的问题,基于混合元胞自动机拓扑优化方法,以在约束条件下吸收碰撞能量最大化为优化目标,对车身结构进行多工况概念设计,从而确定出合理的电动汽车车身布局,设计出了一种满足正面碰撞安全性与碰撞相容性的车身头部结构.结合拓扑优化结果进行有限元模型验证与厚度分析,结果表明:2~3mm的汽车头部厚度可在满足正面碰撞安全性条件下平衡碰撞过程中车体结构的纵向错位,保证碰撞力的均匀分布,实现车身轻量化.     

某轿车侧面碰撞仿真及优化设计

本文基于实际车型,建立整车碰撞仿真模型,结合LS-DYNA对该车进行侧面碰撞仿真,确认侧结构的变形形态及侵入量,结合试验对车辆侧面结构进行优化设计。     

双层连续箱梁桥开孔箱内壁车辆碰撞仿真研究

研究新型上下行分层连续箱梁公路桥,在腹板开孔箱梁内壁由车辆撞击引起结构的动力响应和结构局部损伤破坏机理.通过LS-PrePost前处理器建立不同工况车桥碰撞模型,运用LS-DYNA程序计算分析箱梁在受冲击过程中的应力状态、振动特性和运动轨迹.相对于难于实现的缩尺模型实验和实车碰撞试验,这是一种重要的辅助研究方法.     

汽车二维碰撞模型的简便算法

为了对基于动量定理建立的汽车二维碰撞模型进行快速求解,利用矩阵分块处理原理建立了一种简便算法.通过矩阵分块处理可以降低所求模型的矩阵阶数,从而简化了求解过程.对典型汽车碰撞实例的分析表明:应用该方法能够迅速、准确地进行汽车碰撞事故的分析计算.     

菱形新概念车转向性能分析

采用线性三轮模型分析了菱形新概念车的转向性能,并推导出转向稳定性因子和横摆角速度增益传递函数.通过8自由度非线性模型的仿真,分析了菱形车的阶跃转向响应特性.仿真结果表明,菱形车在高、低速时具有快速、稳定的转向响应特性.与相关统计数据对比分析表明,采用菱形方式布置车轮除了在低速时具有灵活的转向特性外,高速时具有与传统车轮布置方式相当的动态转向响应特性.     

碰撞现象与逻辑思维推理

在物理学史上,伽俐略、马西尔.笛卡儿、惠更斯、马略特和牛顿等著名物理学家都对物体碰撞现象进行过研究。碰撞问题是力学的基本问题之一。但是,在今天的力学课本中,都是直接利用动量守恒定理和机械能守恒定律来处理物体的弹性碰撞,而很少运用思维推理。其实思维推理在物理学中具有重要作用,我们为此特举例说明如何运用思维推理研究碰撞现象。     

基于多刚体动力学的人-车碰撞事故形态重构研究

交通事故重构已成为事故鉴定的重要技术手段,对还原交通事故碰撞过程十分有效。目前绝大多数重构技术均依赖于事故现场碰撞信息的采集;但准确性较低且缺乏通用性。针对某真实人-车碰撞事故案例,基于多刚体动力学原理,建立人-车碰撞数字化模型;并借助其重构事故发生时的各参与方运动状态,实现车辆损伤信息与行人冲击损伤机理的多重融合。通过行人最终位置、车辆受损区域、行人损伤等事故现场信息,验证数字重构模型的准确性。研究成果可为进一步探讨汽车前部结构设计与人员损伤的内在联系提供理论支撑;亦对制定有效规范的交通行为举措,保护交通事故中弱势群体具有较重要意义。