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基于有限元方法的气囊展开模拟及对乘员安全性的影响

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汽车技术 2006年第Z1期 29-31页

作者：邓文彬彭冰元马亮安世亚太科技有限公司　美国工程技术联合(中国)公司

本文从乘员安全性角度出发,在LS-DYNA软件的基础上,介绍了安全气囊展开模拟的两种数学模型:均匀压力模型和计算流体模型。介绍了利用VPG软件折叠安全气囊的方法,对不同数学模型的展开结果进行了比较。此外,本文还研究了有无安全气囊对... 详细信息

本文从乘员安全性角度出发,在LS-DYNA软件的基础上,介绍了安全气囊展开模拟的两种数学模型:均匀压力模型和计算流体模型。介绍了利用VPG软件折叠安全气囊的方法,对不同数学模型的展开结果进行了比较。此外,本文还研究了有无安全气囊对乘员安全性的影响。

关键词：气囊乘员安全性 LS-DYNA VPG

爆炸冲击下客车车身结构变形特性及乘员安全性研究

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爆炸冲击下客车车身结构变形特性及乘员安全性研究

作者：涂进进武汉理工大学

学位级别：硕士

近年来,恐怖主义活动猖獗,恐怖爆炸袭击也已成为了危害国家安全和社会稳定和人们幸福生活的毒瘤,据调查数据显示每年的爆炸恐怖袭击事件占所有恐怖事件的50%以上。当车辆遭受爆炸袭击时,乘用车有侧气囊会起到一定保护作用,而客车无相应... 详细信息

近年来,恐怖主义活动猖獗,恐怖爆炸袭击也已成为了危害国家安全和社会稳定和人们幸福生活的毒瘤,据调查数据显示每年的爆炸恐怖袭击事件占所有恐怖事件的50%以上。当车辆遭受爆炸袭击时,乘用车有侧气囊会起到一定保护作用,而客车无相应保护措施,且其载客量大,冲击波作用时间长,车内乘员所受伤害将更加严重,而目前国内外学者对车辆受爆炸冲击防护的研究主要针对军用车辆,因此开展普通客车受爆炸冲击波作用的防护研究十分必要。文章首先分析了目前国内外学者应用于爆炸数值模拟各方法的优缺点,比较了ALE法与CONWEP法下板壳结构的变形特征后选定CONWEP法作为客车侧面爆破模拟计算的方法。然后叙述了利用HyperMesh建立客车整车有限元模型的步骤,以LS-DYNA求解,Ls-Prepost和HyperView进行后处理,分析了车身结构在爆炸冲击作用下的应力分布和变形情况,以及车内各位置处乘员的头部伤害HIC值和胸部伤害CSI值。最后研究了客车车身结构进行防爆设计的改进方法,研究了在车身骨架间填充泡沫材料形成“三明治”结构对车身结构件的变形特性和乘员头部及胸部的伤害情况,客车车身蒙皮厚度对车内乘员安全性的影响及根据Hopkinson建立的立方根比例相似定律不同固定比例距离Z=R/W下,爆炸冲击波对车内乘员安全性的影响。结果表明,在10kg当量TNT的炸药和车辆侧面3m距离下,填充泡沫材料使该客车结构侵入量和变形量分别减少了6.84%、7.83%以上,且车内乘员的安全性得到大幅提高;随着车身蒙皮厚度的增加,车内多处乘员头部的伤害呈减小趋势,但对于离冲击波较远的地方(特别是车辆的背爆面),车身蒙皮厚度的变化对头部伤害影响较小;冲击波对乘员头部HIC值的影响主要体现在z≤3时,而对胸部伤害的影响主要表现在z≤2时,当z≥3时冲击波对客车车内乘员安全性的影响较小。本文通过仿真计算分析了客车侧面遭受爆炸袭击时车身结构的变形特性及乘员安全性,提出的结构改进措施对客车防爆性能的提升具有重要意义。

关键词：客车爆炸冲击数值模拟车身结构变形乘员安全性

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汽车与护栏碰撞立柱绊阻机理及防止措施

汽车工程 2021年第5期43卷 746-753页

作者：赵坤民崔娜杰赵德望任大鑫沈羡玉大连理工大学大连116024 合众新能源汽车有限公司桐乡314500 北汽股份有限公司北京101300

为研究汽车与公路护栏的碰撞安全性,按照国家公路护栏标准建立了波形梁板护栏的有限元模型,采用某款车型构建了汽车-护栏碰撞仿真模型,从车辆的运行轨迹、车辆质心加速度、护栏最大动态变形量和护栏各部件的吸能性对护栏进行分析,发现... 详细信息

为研究汽车与公路护栏的碰撞安全性,按照国家公路护栏标准建立了波形梁板护栏的有限元模型,采用某款车型构建了汽车-护栏碰撞仿真模型,从车辆的运行轨迹、车辆质心加速度、护栏最大动态变形量和护栏各部件的吸能性对护栏进行分析,发现立柱对车轮的绊阻使车辆质心加速度超过了国家标准限值,对车内乘员的安全造成严重威胁。分析了立柱绊阻的机理,并设计了填充型立柱和N型弯曲立柱,通过仿真验证了两种改进立柱能明显改善汽车-护栏碰撞安全性。最后利用正交试验研究了护栏板厚度、立柱间距、立柱厚度和立柱结构对汽车-护栏碰撞安全性的影响,选取了最优参数组合。仿真验证的结果表明,经优化的护栏可有效避免或减少立柱绊阻,提高了护栏的碰撞安全性。

关键词：汽车碰撞安全性乘员安全性仿真公路护栏立柱绊阻

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多工况下防雷座椅防护性能研究

兵器装备工程学报 2021年第8期42卷 198-206页

作者：丁瑞阳周云波张明南京理工大学机械工程学院南京210094

为更好发挥防雷座椅对乘员的综合防护性能,在保持某防雷座椅原有结构的情况下,通过改变安装方式,进行底部爆炸、碰撞、滚翻3种威胁下乘员的安全性分析,比较座椅安装方式对乘员动态响应、坐垫加速度、头部生存空间的影响,进行了3种工况... 详细信息

为更好发挥防雷座椅对乘员的综合防护性能,在保持某防雷座椅原有结构的情况下,通过改变安装方式,进行底部爆炸、碰撞、滚翻3种威胁下乘员的安全性分析,比较座椅安装方式对乘员动态响应、坐垫加速度、头部生存空间的影响,进行了3种工况下的座椅防护性能综合评价。研究结果表明:座椅安装方式的不同对乘员保护具有很大的影响,乘员头部生存空间不足是乘员头颈部损伤的一个主要影响因素,其次天地座椅安装方式的乘员约束系统在爆炸、滚翻、碰撞3种损伤工况下均具有更好地乘员安全综合防护性能。

关键词：爆炸碰撞滚翻防雷座椅安装方式乘员安全性

基于正面小重叠率碰撞的车辆结构仿真分析研究

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基于正面小重叠率碰撞的车辆结构仿真分析研究

作者：李灿民重庆交通大学

学位级别：硕士

汽车碰撞安全是车辆安全性测试评价的强制指标,也是保障驾乘人员生命和财产的重要保障。随着中国汽车保有量的不断增加,汽车碰撞事故也不断增加。交通安全事故对我国经济、家庭及财产安全造成了巨大的损害。根据对交通事故的分析研究,... 详细信息

汽车碰撞安全是车辆安全性测试评价的强制指标,也是保障驾乘人员生命和财产的重要保障。随着中国汽车保有量的不断增加,汽车碰撞事故也不断增加。交通安全事故对我国经济、家庭及财产安全造成了巨大的损害。根据对交通事故的分析研究,中国新车评价规程(***)出台了100%正面碰撞测试、40%偏置碰撞测试、侧面碰撞测试及鞭打测试来强制规范新车上市。近期美国高速公路安全保险协会(IIHS)根据最新的事故统计,发现正面偏置小区域撞击导致的死亡率较高,因此提出了严苛的小重叠率碰撞测试规则。在国内,对小重叠率碰撞的研究相对较少,因此本文根据小重叠率碰撞规则对某款带假人的整车模型进行有限元仿真研究。本文通过Hyperwork修改和改进了小重叠率碰撞整车有限元模型;并且运用***软件对驾驶员假人进行定位于调姿;接着运用Hypermesh建立了小偏置刚性壁障、安全带及气囊并与假人整车进行匹配。再者对整车有限元模型进行预处理、边界条件控制和输出控制,最终建立了带标准假人的轿车小重叠率碰撞模型,后运用***有限元仿真软进行求解。通过对整车小重叠率碰撞仿真结果,分析碰撞过程中整车的运动状态、整车后地板加速度变化情况、前围板的变形情况、小重叠率碰撞规定结构点的入侵量、驾驶员头颈部损伤情况、胸部损伤情况及下肢损伤情况。通过对求解的车身数据和假人数据进行整理和分析,发现整车前期吸能不足,导致碰撞后期能量过大,对乘员舱的入侵量大且对驾驶员的下肢侵害的机会高,因此提出整车小重叠率碰撞模型的优化方案即对保险杠横梁进行加厚和改变材料属性、上边梁内外板进行加厚和改变材料属性、在门槛下部和横梁上增加过度梁、前围板的厚度增加和材料属性的改变及前纵梁的外侧增加一块前纵梁侧翼加强板的部分结构优化来提高整车的小重叠率碰撞的抗碰性。根据优化上述方案对行整车部分结构的进行优化,通过对比优化前后的数据,整车加速度下降、前围板在碰撞末期的变形量减少、小重叠率碰撞规定结构点的侵入量的评级有优化前的一个优秀提到到二个,良好由四个提升到六个,消除了两个差评级;乘员安全性评级有之前的五个优秀提升到六个优秀;六个及格全部提升到良好水平,乘员安全性评价指标全达到良好水平,证明了整车结构安全性和乘员安全性有了提升,该优化方案的有效性。

关键词：小重叠碰撞侵入量整车结构安全性乘员安全性抗碰性

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某轻型卡车的碰撞安全仿真分析

某轻型卡车的碰撞安全仿真分析

作者：陈东益南京理工大学

学位级别：硕士

随着我国汽车工业的迅速发展,商用车产销量以及道路使用量不断提高,但是与乘用车相比,商用车被动安全性能相对薄弱,因此研究如何提高商用车碰撞安全性能就显得十分重要。我国参照ECE R29-02标准制定的《商用车驾驶室乘员保护》法规已经... 详细信息

随着我国汽车工业的迅速发展,商用车产销量以及道路使用量不断提高,但是与乘用车相比,商用车被动安全性能相对薄弱,因此研究如何提高商用车碰撞安全性能就显得十分重要。我国参照ECE R29-02标准制定的《商用车驾驶室乘员保护》法规已经正式实施,显示了国家以及汽车行业对商用车被动安全性能的关注本文在参考国内外前人研究成果基础上,以某轻型卡车为研究对象,利用Altair公司碰撞安全分析套件,研究了车身钣金件冲压效应对驾驶室被动安全性分析的影响,建立了整车有限元模型,通过对卡车进行驾驶室模态分析和整车100%正面碰撞仿真,并对比已有试验结果,验证了有限元模型准确性。根据《商用车驾驶室乘员保护》标准进行正面撞击仿真、顶盖强度仿真和后围强度仿真,并根据标准建立假人几何模型,提出了碰撞过程中乘员生存空间的虚拟评价方法。同时为适应未来对于轻型卡车被动安全性能更高要求的可能性,根据ECER29-03标准增加了正面A柱撞击与侧面摆锤20。撞击及顶盖强度仿真分析,发现正面A柱撞击试验中生存空间无法满足要求;侧面摆锤20。撞击试验中所留的生存空间最小仅为75.3mm,且驾驶室被完全压溃,对乘员的保护作用不足。因此,采用在A柱空腔及侧围内外板间填充结构泡沫,增加顶部横梁,后围横梁和地板横梁添加内加强板,后围两侧添加加强梁等改进措施。仿真结果表明：改进后的驾驶室整体结构强度与刚度得到提升,优化了力的传递路径,保证了轻型卡车顺利通过A柱撞击与侧面摆锤20。撞击等碰撞安全性试验。

关键词：轻型卡车乘员安全性仿真分析结构改进

爆炸冲击载荷下乘员小腿伤害评价指标的对比分析

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汽车安全与节能学报 2016年第4期7卷 371-376页

作者：许述财黄杨付海龙王戈张金换清华大学汽车安全与节能国家重点实验室

为探究特种车辆内乘员在垂直方向安全性评价的有效指标,进行了两种不同强度的爆炸试验,针对小腿部位按照3种不同伤害评价指标,即Yoganandan评价指标、Hirsch评价指标和胫骨指数(TI),分别从小腿轴向力、加速度、综合小腿轴向力和力矩3方... 详细信息

为探究特种车辆内乘员在垂直方向安全性评价的有效指标,进行了两种不同强度的爆炸试验,针对小腿部位按照3种不同伤害评价指标,即Yoganandan评价指标、Hirsch评价指标和胫骨指数(TI),分别从小腿轴向力、加速度、综合小腿轴向力和力矩3方面进行乘员小腿伤害风险分析,结果表明:在乘员受到轻微爆炸冲击和剧烈爆炸冲击两种工况下,这3种评价指标结果较为一致,均可有效评价人员小腿安全性。此外,在Hirsch评价指标中,采用地板加速度而非足底加速度将得到更为准确的结果。

关键词：汽车安全乘员安全性小腿伤害评价指标特种车辆爆炸试验

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雪铁龙C6轿车ADAS系统功能介绍(二)

汽车维修 2021年第4期 11-13页

作者：纪世才山东交通职业学院

三、前方碰撞预警系统(FCW)(一)前方碰撞预警系统(FCW)的发展背景前方碰撞预警功能在车辆即将发生碰撞危险时警告驾驶员实施制动,从而提高了乘员安全性。前方碰撞预警功能有三种实现方式(图1):第二代雷达探测车距并发出警告,首次应用在E... 详细信息

三、前方碰撞预警系统(FCW)(一)前方碰撞预警系统(FCW)的发展背景前方碰撞预警功能在车辆即将发生碰撞危险时警告驾驶员实施制动,从而提高了乘员安全性。前方碰撞预警功能有三种实现方式(图1):第二代雷达探测车距并发出警告,首次应用在EMP2平台车辆上的标致308和雪铁龙C4 Picasso上,警告分为1级和2级。

关键词：碰撞危险车距碰撞预警乘员安全性雷达探测轿车驾驶员

满足电动汽车安全性需求,索尔维推出面向电池模组绝缘应用的新型材料

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汽车与配件 2023年第7期 43-43页

作者：编辑部不详

动力电池技术近年来取得长足的进步,电动汽车的续驶里程和充电效率正在快速提升。在这一趋势下,消费者对电动汽车的接受度日益增长,对动力电池的安全性也愈发关注。热失控后能否保障乘员安全性是衡量电动汽车的重要指标,这对动力电池材... 详细信息

动力电池技术近年来取得长足的进步,电动汽车的续驶里程和充电效率正在快速提升。在这一趋势下,消费者对电动汽车的接受度日益增长,对动力电池的安全性也愈发关注。热失控后能否保障乘员安全性是衡量电动汽车的重要指标,这对动力电池材料的应用提出新的考验,不仅要耐高温,还需在电绝缘性能方面有所突破。

关键词：电动汽车动力电池续驶里程电绝缘性能新型材料乘员安全性充电效率热失控