汽车转向系统模态的分析与优化

汽车转向系统方向盘怠速振动特性是评价其舒适性的重要指标.本研究提出了转向系统模态固有频率的计算方法,通过灵敏度分析确定转向系统上下支架连接处5个钣金件的厚度值为设计变量.基于响应面模型和序列二次规划算法相结合,给出了转向系统模态的优化方法.在转向系统质量增加0.14 kg的条件下,系统一阶固有频率增加了2.66 Hz.本研究提出的转向系统模态分析与优化方法对转向系统的设计具有一定的指导意义.     

人体腰椎生物力学模型及损伤参数敏感性分析

近年来随着汽车工业的迅速发展,新型轿车所配备的乘员约束系统更为先进,能够更好地保护车内乘员。但是新型轿车在正面碰撞中发生胸腰椎骨折的事故率却逐年上升。本研究基于GHBMC腰椎模型的几何外形,建立并验证了生物力学逼真度更高的人体腰椎有限元模型。通过处理已发表论文中的实验数据,得到韧带在不同加载速率下的拉伸载荷曲线,分析了不同韧带参数(韧带刚度、韧带失效力、松弛区长度、韧带应变率效应)对于腰椎损伤的影响。同时构建了不同曲率的腰椎有限元模型,用以研究腰椎曲率对于腰椎损伤的影响。结果表明:韧带参数和腰椎曲率对于腰椎响应的影响很大;腰椎韧带刚度越小,腰椎损伤风险越高;考虑韧带松弛区和失效区后,腰椎损伤风险增大;在高冲击速度下考虑韧带载荷曲线的应变率效应,冲击速度越大,腰椎损伤风险越大;同时发现直立腰椎比弯曲腰椎具有更大的腰椎损伤风险。这对乘员保护设计有一定的指导意义。