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《湖南大学》 2012年
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汽车安全带固定点仿真精度研究

曹奇  
【摘要】:在当今的汽车安全领域,座椅安全带系统依然发挥着举足轻重的作用。保证安全带系统有足够的强度是非常必要的。我国汽车安全带固定点强度法规所规定的试验过程是一种准静态、强非线性问题,往往伴随着大变形甚至是材料或焊点失效。传统的有限元模型不能很好的模拟这一过程,仿真受人为因素影响大,与实车试验结果差别大,稳定性不高。如何提高仿真精确度和稳定性,同时降低建模难度和人为因素影响,是本文的研究重点。 本文首先介绍了汽车座椅安全带固定点强度的研究背景和意义,介绍了本仿真所采用的显式计算方法的计算原理,从而揭示出显式计算方法在分析准静态过程时可能存在的缺陷。然后通过对比不同单元类型的单元理论及实际应用,选择更加准确的完全积分格式单元;研究了不同加载函数和加载时间下仿真过程中的动态效应,使用正弦加载函数,加载时间为结构最小周期7倍,将仿真模型动态效应控制在较小范围内,符合准静态情况的要求;通过分析焊点实际受力状态和失效模式,结合焊点失效试验,采用更加准确的实体焊点及失效模拟方式;提出一种全新的可失效固连(Tied-Break)螺栓模拟方式,较为简单准确的模拟了螺栓联结的特性。多次试验验证表明,经过改进的仿真模型精度能够达到90%,且能准确预测焊点和螺栓失效。在此基础上,本文运用优化算法对某车型D柱安全带固定点局部结构进行轻量化,在保证结构强度的同时,部件重量减轻了14.97%,降低了整车成本。 论文进行大量的理论研究和实车试验验证,结果表明,文中所述的仿真方法,能够极大的改善汽车安全带固定点仿真的精确度和稳定性。同时本文的思路也为解决准静态、强非线性这一有限元仿真中的难点问题,提供了有益的参考。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:U491.61

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【参考文献】
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2 曹奇;汽车安全带固定点仿真精度研究[D];湖南大学;2012年
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