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侧面气囊在侧面碰撞过程中的仿真研究

白雪飞  
【摘要】:随着当前社会经济的发展,汽车道路交通事故发生率呈现逐年增长趋势,成为当今社会极为突出的问题。如何减少碰撞风险,尽可能降低碰撞损失保护乘员的安全,使汽车被动安全性得到有效提高,使人们越来越重视汽车安全性。我国交通运输业和汽车工业能否顺利得到发展同样受到约束和制约,所以开展汽车安全性研究是非常有必要的。 通过汽车与其他道路交通工具作比较的角度出发,所产生的安全问题可以作为是汽车安全性的源头。根据相关统计数据,每年估计超过50万人死于交通事故中、受伤约占1000万人,同时在交通事故发生率来讲,中国是当前发生率最高的国家,严峻的事实使人们不能不重视汽车安全问题。 汽车安全是汽车设计的重要内容,也是人们最为关心的问题之一。目前,各大汽车厂商都在提高燃油经济性,并在降低汽车排放的同时,也在努力提高汽车安全问题。 近年来,汽车碰撞模拟技术得到迅猛提升,为汽车仿真研究的发展提供了相应的输入条件,目前普遍应用的碰撞伤害模拟软件为MADYMO,该软件在汽车乘员约束系统系能的评价和优化过程中得到广泛应用. 本文结合安全气囊开发流程,为协助安全气囊顺利开发,确定了以实验为主MADYMO软件为辅的方案,通过与汽车厂造车的合作方式,同时为了全面了解虚拟碰撞过程中的理论基础,阐述了仿真有限元方法的研究,重点对侧面气囊仿真计算中有限元时间积分方法进行剖析,利用应力应变分析单元内部应力分布,并着重介绍了侧面仿真中应用的材料模型和单元模型,最后通过论文写作完成目标讨论了侧面碰撞中乘员伤害评价标准和指标。 基于LS-DYNA和MADYMO建立了汽车侧面碰撞约束系统数值模型。将仿真数据和实车碰撞试验结果对比分析,可以看出仿真试验结果与实车试验结果基本一致。 建立了cab气囊模型,并将其放置在madymo模型中进行伤害值计算,证明帘式气囊的使用具有一定的保护作用,然后设计了cab的不同的叠袋方式,并放置在madymo中进行计算,结果证明:第2种气囊叠袋具有更好的保护效果。在建立了sab气囊模型后,将其放置在madymo模型中进行伤害值计算,证明sab辅助cab对乘员的保护效果更好,选择了影响sab保护效果的三个因素,进行了正交实验分析,确定了最好的实验方案。


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