汽车碰撞事故再现模型应用中的病态问题分析

根据线性方程组病态问题的几何特性,分析了导致汽车碰撞事故再现模型病态问题的原因.分析结果显示:病态的原因在于应用中模型的某些方程存在线性相关性.在此基础上,建立了确定存在线性相关性方程的方法,通过实例验证了该方法的有效性,为模型病态问题的处理提供了理论基础.     

高速公路中间带护栏碰撞仿真实验

针对高速公路中间带护栏安全性难以评估及实车碰撞护栏存在危险性等问题,提出了基于计算机仿真的高速公路中间带护栏碰撞安全性评估方法.建立了汽车模型、护栏模型、路缘石模型和碰撞模型,进行了多角度、不同速度和有无路缘石情况下的汽车碰撞仿真实验,并对碰撞数据进行了分析.结果表明:通过仿真实验可获得各种情况下汽车碰撞护栏的实验数据,为进行护栏安全性评估提供了依据;该方法具有参数容易修改、数据表达直观、实验速度快和节省费用等优点.     

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.     

基于动量定理的汽车碰撞模型的同一性研究

为了研究基于动量定理的汽车碰撞模型的同一性,分析了2种典型模型建模坐标系的差别.应用理论和实车碰撞试验相结合的方法,对2种模型的同一性进行了研究.在上述研究的基础上,应用2种模型对同一起汽车碰撞事故进行了分析,结果表明：合理选择力学参数能够保证2种模型计算结果相同,从而研究验证了以质心为坐标原点和以碰撞点为坐标原点建立...     

G-M模型病态问题的多步解法

针对G-M模型的病态问题,分析了导致模型病态的原因和各种解决办法,重点研究了两步解法的计算过程.通过对两步解法的借鉴和引申,提出了克服模型病态性的新方法--多步解法.模拟了1个病态问题算例,应用maple数值计算软件,采用不同的方法计算该模型的参数估值,比较它们计算结果的优劣.结果表明,多步解法比两步解法计算精度更高,...     

改进响应面法在汽车正面抗撞性优化中的应用

为提高汽车正面抗撞性,提出了精确收敛于当前设计点的改进的响应面方法,并将该方法与最优拉丁方试验设计方法相结合,建立了汽车全宽正面碰撞过程中B柱加速度峰值的代理模型. 基于该代理模型使用序列二次规划算法对多组结构参数进行优化. 结果表明,使用改进的响应面法建立的代理模型具有较高精度,基于代理模型优化后汽车B柱的加速度峰值降低18.2%. 该研究为汽车正面抗撞性优化提供了一种快速便捷的方法.     

汽车碰撞模型参数变化对计算结果的影响分析

应用矩阵理论建立了汽车碰撞模型中参数变化影响计算结果的分析方法.实例分析表明:应用该方法能够准确地分析参数变化对计算结果的影响.     

钢筋混凝土柱在汽车撞击作用下的性能研究

目的对汽车撞击钢筋混凝土柱出现的冲击荷载及受力性能各种影响因素进行分析,提出耐撞性措施.方法运用显式动力分析软件LS-DYNA建立了汽车-钢筋混凝土柱的有限元模型,采用参数化分析方法研究汽车撞击速度、撞击角度、混凝土轴心抗压强度、柱截面惯性矩及配筋率等参数对钢筋混凝土柱在汽车撞击下动力响应的影响,进而研究不同参数对汽车碰撞力的影响.结果柱子的位移响应随着撞击角度的增大而增大;提高柱截面惯性矩和混凝土抗压强度能显著降低柱子位移响应,而改变配箍率的效果不明显;汽车碰撞力受车速、撞击角度、汽车吨位及柱截面惯性矩的影响.结论采用数值模拟的方法对钢筋混凝土柱在车辆撞击作用下的研究结果符合能量守恒定律,结果具有可靠性.     

人车碰撞事故的行人伤害研究

将多体动力学方法与行人伤害分析相结合对一起真实的人车碰撞事故进行了准确的仿真再现,研究分析了碰撞过程中行人的动力学响应和伤害.事故再现结果与实际情况及法医尸检结论吻合,有效地验证了方法和模型的正确性.在此基础上计算得出行人头部及下肢伤害与汽车碰撞速度的变化关系,可为改善汽车的行人安全性提供参考.     

车辆-行人碰撞中颅脑伤及动力学响应的研究

采用多体动力学软件开发建立的车辆行人碰撞仿真模型,模拟了碰撞事故中行人的动态响应,确定和分析了颅脑损伤相关的主要碰撞生物力学参数以及影响颅脑损伤的汽车前部结构主要设计参数.研究结果表明,限制车辆行驶速度、适当减小汽车前部结构刚度以及适当提高发动机盖缘高度可以很大程度上降低行人的颅脑损伤.     

汽车碰撞载荷数据库的建立与应用研究

为了获取我国主要车型的碰撞载荷特征,以某次汽车—测力墙碰撞试验的数据为基础,利用基于E-R模型的设计方法,采用Microsoft SQL Server 2005作为数据库管理系统,建立了汽车碰撞载荷数据库.在MathWorks MATLAB R2010a平台上,利用GUI设计工具以及MAT-LAB编程语言开发出了通过使用ODBC连接访问数据库的应用程序.并通过应用程序提取并分析了某次试验中的撞击力大小、撞击力分布以及撞击力高度等碰撞载荷特征,为汽车的耐撞性及相容性研究奠定了基础.     

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.     

汽车侧面碰撞中头胸部安全气囊的优化研究

为减少汽车侧面碰撞中驾驶员胸腹部的综合伤害,并保证头部HIC值满足C-NCAP的法规要求,采用有限元分析模型、逐步回归代理模型和序列优化方法对头胸部气囊进行了优化设计.以验证过的汽车有限元模型为基础,建立了一个L型头胸部气囊的有限元仿真模型.模拟了侧面安全气囊在侧碰撞条件下的响应过程,优化分析了气囊设计参数,从而进一步提高了该车的综合安全性能,进而对其优化解的可靠性进行了评估.研究结果表明:安全气囊材料泄气参数为0.040 8,气囊体积约为10.32 L,起爆时间为10 ms为最优,得到侧面碰撞的综合伤害评估值下降了16%,且保证了头部HIC值满足法规要求.     

机动车斜碰撞受力与运动分析

交通事故再现分析中碰撞模型的建立和应用是一个关键步骤,目前国内外应用比较广泛的汽车碰撞事故分析软件和方法中模型的建立均应用了动量定理.通过分析机动车碰撞中撞击力大小与形变深度成正比的关系,可以建立起"有效碰撞速度"与汽车形变深度间的关系式,从而通过经验公式来计算出"有效碰撞速度"的大小.当两车发生斜向碰撞时,被撞车辆的运动常常在平动的同时伴有转动.为较准确计算出汽车在碰撞前的速度,通过碰撞过程的动力分析和运动分析,应用动量守恒公式求解碰撞前的车速与汽车碰撞后质心的速度,即可再现碰撞前两车的运动状态.     

子结构方法在汽车侧面碰撞仿真中的应用

子结构方法是进行汽车侧面碰撞约束系统优化设计的重要手段。该文分析了利用子结构方法进行侧面碰撞约束系统优化设计的流程,采用PAM-CRASH软件建立了整车侧面碰撞仿真模型和子结构仿真计算有限元模型,对约束系统结构参数变化后整车模型和子结构模型的计算结果进行了对比分析。结果表明:子结构模型适用于对填充材料、车门内饰板、车门外形等进行优化分析。该研究对于侧面碰撞仿真中子结构方法的应用具有参考价值。     

汽车侧面碰撞模型的非线性动力学参数辨识

为了在汽车侧面碰撞动力学系统模型中,获得一些无法通过试验方法直接获得的未知系统特性参数,采用了参数辨识技术,它是根据动力学系统在特定的载荷作用下的输出响应,确定动力学模型中的未知特性参数;介绍了一种基于卡尔曼滤波法的非线性动力学参数的辨识方法,并将其应用于汽车侧面碰撞模型的参数辨识中。利用辨识出的模型参数计算出模型的输出响应,该响应与仿真试验数据吻合良好,表明该方法是非线性动力学参数辨识的有效手段。     

汽车二维碰撞模型参数敏感度分析

根据线性方程组误差分析理论,推导出汽车二维碰撞模型解的相对误差上界估算方程。利用该方程并结合数值算例,分析了汽车质量及碰撞中心参数的敏感度。结果表明:质量参数的小扰动引起求解结果误差不大,而碰撞中心参数的小扰动则会给求解结果带来大的误差。还给出了对碰撞中心参数的调整应遵循的原则。所得结果对参数调整及选择具有一定的参考价值。     

基于虚拟碰撞技术的儿童汽车安全座椅改型设计

在计算机模拟碰撞的基础上,对现有的儿童汽车安全座椅产品进行改型设计.首先,通过逆向工程的方法,建立儿童汽车安全座椅样件的三维CAD模型,根据市场实际需求对样件进行改型设计.然后利用MADYMO(mathematical dynamic model)软件建立虚拟碰撞仿真模型,并分别对改型前后的儿童汽车安全座椅进行了仿真碰撞试验.最后,通过对仿真碰撞结果的分析,验证了改型设计的可行性.     

交通事故再现碰撞模型抗扰力的分析方法

基于摄动理论,应用3种常用的数学方法对汽车碰撞事故再现模型的抗扰力进行了分析.结果表明:对于特定模型在复杂的扰动条件下,采用不同的数学方法处理效果截然不同.通过理论分析,给出了解决此类问题的方法,给出了数学表达式.     

面向事故分析的车身关键参数数值模拟计算

汽车碰撞事故再现方法中常用的动量/能量和变形/能量分析方法需要对所涉及车辆的部分参数(如恢复系数和刚度系数)进行确定,传统的参数确定方法需要通过多次实车碰撞试验进行统计分析计算,具有周期长、成本高等缺陷,不适应目前多品种小批量的生产方式.据此,提出利用被试验验证的整车有限元模型对上述参数进行多种速度下的数值模拟计算,并将模拟试验得到的恢复系数应用于一起真实碰撞事故的分析,结果验证了该参数的可靠性及该方法的可行性.