汽车碰撞的基本规律

应用非线性有限元结构分析簌件对多种汽车进行碰撞过程的计算机模拟计算．在数百例碰撞算例的计算结果中，对速度、加速度、撞压变形、能量、碰撞力作了统计分析，给出了统计规律和相应的解析方程．     

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.     

汽车非对称正面碰撞过程模拟

通过对汽车非对称正面碰撞过程的分析,建立数学模型,实现了对整车非对称正面碰撞过程的计算机模拟,并进行了实例计算.     

汽车仪表板头部碰撞模拟分析

汽车在正面碰撞和紧急制动时,乘员头部与仪表板的碰撞容易造成头部撞击损伤。本文基于GB 11552和ECE R21关于头部碰撞的相关法规,设计了仪表板头部碰撞模拟分析的流程,并针对某具体车型的仪表板进行了头部碰撞模拟仿真分析,根据分析结果,提出了仪表板设计的优化措施,为设计和改进更加符合碰撞安全的仪表板提供了参考。     

汽车保险杠碰撞的数值模拟

根据保险杠低速碰撞试验规范的要求,应用ANSYS/LS-DYNA软件进行汽车保险杠碰撞数值模拟仿真,得到变形、速度、加速度、碰撞力等特征参数,低速碰撞仿真中获得的这些参数可以作为保险杠结构设计的参考依据．利用台车进行保险杠的低速碰撞试验,对仿真结果与试验结果之间存在的误差进行分析,仿真和试验结果都表明简易型保险杠在低速碰撞过程不能充分发挥其缓冲吸能作用并且发生压渍失效,而改进设计后的缓冲吸能式保险杠具有较好的吸能特性和耐撞性能,在发生低速碰撞冲击时能很好地起到保护汽车其他元件的作用。     

基于变形能的汽车碰撞分析新模型

提出了基于变形能的汽车碰撞分析新模型，以动量守恒为基础，根据恢复系数与碰撞过程中的能量损失，建立补充方程来进行碰撞过程的分析计算。谊模型分析过程简单可靠。可以方便地应用于碰撞过程的研究。     

基于车身变形的汽车碰撞事故再现方法

研究了采用变形/能量原理进行汽车碰撞事故再现的方法.该方法根据碰撞后汽车的车身变形量计算车辆的碰撞速度和运动过程,并在一起真实的两车碰撞事故中进行了应用.仿真结果表明,车身碰撞变形与实际变形情况吻合,再现了两车碰撞后的运动过程.验证了其对于缺少制动印迹的汽车碰撞事故再现分析的有效性.     

碰撞现象的计算机模拟

在物理分析与计算的基础上,成功地设计了模拟碰撞过程的Mathematica模块．可以对一般弹性碰撞现象进行计算机仿真．     

应用LS-DYNA进行汽车正面碰撞模拟分析

应用LS-DYNA实现不带约束系统的整车的正面碰撞模拟,佐证了计算机模拟技术在现代汽车产品开发中的应用及其发挥的巨大作用.     

汽车碰撞事故的速度分析

通过对交通事故中汽车的碰撞问题的简化 ,运用动量守恒定理和能量守恒定律着重研究了正面碰撞、追尾碰撞和侧面碰撞三种情况下 ,汽车碰撞前动量和速度的求解方法 ,为交通事故模拟和再现提供了一种更为实用的方法 ,并为科学处理交通事故、明确事故责任提供了重要参考。     

汽车侧面碰撞有限元仿真建模

整车碰撞仿真是汽车被动安全性研究的关键技术和有效方法．应用美国ETA／VPG及LS—DYNA软件,按照欧洲侧面碰撞法规ECER95,对国产某轿车汽车侧面碰撞车身抗撞性能进行了计算机仿真分析．文中介绍了整车有限元建模及侧面碰撞仿真的方法及经验,分析了材料与焊点的模拟方式、时间步长、刚体、自接触的定义等对计算结果有影响的建模因素,并将模拟计算结果与实际碰撞结果进行对比．通过仿真和试验结果的比较,车身变形、加速度波形以及车体的运动基本一致,从而验证了文中汽车侧面碰撞仿真的建模方法,为进一步研究侧面碰撞人体伤害以及车身侧面抗撞性能的改进奠定了基础．     

汽车侧面碰撞结构仿真方法的研究

随着汽车安全性研究的不断发展,汽车侧面碰撞安全性逐渐成为研究的热点。对汽车侧面碰撞的研究除了实车和台车碰撞试验方法外,计算机仿真研究具有不可替代的作用。文章按照欧洲ECE R95的要求,针对某国产汽车建立了完整的整车侧面碰撞有限元模型,并将仿真结果与试验结果进行对比,验证了模型的有效性和准确性,为今后汽车侧面碰撞结构耐撞性研究的开展奠定了基础。     

基于UG的五轴机床碰撞仿真系统研发

针对目前五轴联动机床存在的空运行试切等问题,以DMU 70eV机床为例,分析其机床结构并研究碰撞仿真的原理及方法,基于UG系统研发了其碰撞仿真系统.实例验证表明,该系统能准确模拟机床加工过程真实情况,预见实际加工过程中出现的碰撞干涉问题并加以解决.     

基于整车虚拟样机的车体结构拓扑优化

基于整车零部件几何模型,结合车体的有限元网格划分及模态分析,构建履带装甲车辆刚柔混合虚拟样机,进行典型工况下的多体动力学仿真分析,输出若干关键时间点车体承受的荷载.利用有限元分析技术将荷载加载到车体有限元模型上,对车体进行结构力学分析和多荷载步拓扑优化.根据拓扑优化结果修改车体局部结构,并重新构建虚拟样机模型再次进行仿真分析,将应力和变形分析结果与原仿真结果进行比较.结果表明,结合动力学仿真和有限元分析进行结构拓扑优化,可以改善关键零部件的力学性能,提高刚强度,为改善装甲车辆的结构性能提供了一种有效方法.     

车辆实时动态仿真模型的研究

针对车辆动力学实时仿真的要求提出一种新的建模方法．将悬架系统视为车身与车轮之间的无质量复合约束,基于这个概念建立了动力学、运动学和静力学自由度完全独立的轿车整车多体动力学模型,并将仿真结果和道路试验及ADAMS仿真结果进行了对比,有较好的一致性．与基于侧倾／力矩中心理论建立的车辆实时仿真模型相比,利用该方法建立的模型面向车辆具体结构,可分析车辆内部作用力,并能更准确地描述悬架在水平方向的导向作用、与应用传统多体动力学理论建立的模型相比,该方法解决了车辆模型仿真实时性的问题．     

基于事故序列的自动驾驶汽车事故场景提取与分析

测试场景构建对于评估自动驾驶汽车(autonomous vehicles, AVs)上路运行风险至关重要。 通过收集 2019—2021 年 加州自动驾驶汽车事故报告,首先,将事故序列描述为初始阶段、触发事件、应对动作和碰撞阶段的组合,并从事故报告中提 取序列构成基础测试场景。 其次,通过序列比对算法衡量序列之间的不相似度。 最后,使用聚类分析方法得到 9 类场景组及 其典型场景。 频率分析表明最具有代表性的事故模式为 AV 停止后被后方直行的车辆接触。 交叉表分析表明场景组与衡量 事故结果和描述道路环境的变量显著相关。 研究方法为 AV 事故场景提取和分类提供新思路,研究结果对了解 AV 事故模式 具有参考价值。     

面向车辆滚翻的运动姿态协同仿真环境研究

为解决车辆滚翻研究过程中有限元仿真面临的计算效率和精度问题,参照美国FMVSS208平台车试验条件,分别进行了车辆滚翻多刚体动力学和有限元仿真研究.基于滚翻过程中车辆运动姿态对两种仿真方法之间进行运动学数据交换,形成面向车辆滚翻的运动姿态协同仿真方法.结果表明,该方法可以利用多刚体动力学仿真替代有限元仿真中部分运动学计算过程,在有限元仿真精度基础上提高有限元仿真效率,为研究车辆滚翻安全性提供了新的思路和技术途径.      

车身侧偏角实用算法仿真

研究了车辆稳定性控制系统中车身侧偏角的算法,建立了15自由度整车模型,其中包括车身的6个自由度,4个车轮的旋转和垂直运动自由度以及前轮转动自由度.根据方向盘转角、整车侧向加速度、横摆角速度及其变化率求得前、后轴侧向力进而求得前、后轴中心处侧偏角;根据横摆角速度、前、后轴中心处侧偏角求取整车的车身侧偏角.仿真结果表明,该算法能够在不同附着路面上,在较大车身侧偏角范围内准确求得整车车身侧偏角.     

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。     

汽车道路模拟试验台计算机测控系统的开发

计算机测控系统是汽车道路模拟试验台的关键部分。在研制国产化的汽车道路模拟系统过程中 ,开发了专用的计算机测控系统。分析了道路模拟试验对测控系统的特殊要求 ,构成测控系统时只采用了通用的廉价硬件插卡模块 ,而系统要求的大容量不间断采样与输出、数据输入和输出同步等特殊功能 ,采用复杂的编程用软件方法实现。这种方案构成的系统具有很高的性能价格比 ,从而为降低所研制的道路模拟系统的成本打下了很好的基础。实验证明 ,所开发的测控系统配置合理且能达到很高的精度。