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基于事故车辆车身变形的碰撞速度研究

谢金坤  
【摘要】:近年来,由于汽车保有量逐年增加,道路交通安全问题也更加突出。在实际交通事故勘测中,因为事故现场容易遭到破坏等原因,造成了不能够准确的推算出车辆的碰撞瞬间速度。但是碰撞车辆车身变形在事故发生后不容易受到外界的破坏,因此,基于车身变形产生的塑性变形能求解碰撞瞬间车速成为常用的手段。针对上述情况,本文对手持式三维扫描仪及geomagic软件进行了研究,获取碰撞车辆车身变形处的变形位移。利用Matlab软件编写计算车身塑性变形能的程序代码,并且将其结果作为计算碰撞瞬间速度的参数,通过VC++软件对碰撞瞬间速度进行了估算,并将估算的速度值与PC-Crash软件的优化结果进行比较,进而为交通事故中推算碰撞瞬间速度提供了一种方法。研究的主要内容:(1)对手持式三维扫描仪进行基本阐述,通过对事故车辆车身变形点云数据的研究,对车身变形曲面进行处理、重新建模,利用geomagic软件对变形前曲面进行逆向重构,获取车身的变形位移。并且对碰撞后车身的变形特点进行研究,总结出扫描仪在勘测不同变形车身时不同的勘测要点。(2)通过对车身加载力—变形特性试验数据的研究,模拟了车身变形区域的变形特性。通过对试验采集的数据进行处理和分析,基于Matlab软件绘制各施加载荷位置的位移—加载力曲线,分析某段区间内两者之间的线性关系。(3)建立求解塑性变形能的数学模型,并使用编程语言编写计算变形能数学模型的程序代码。建立求解碰撞瞬间速度计算模型,编写基于VC++的碰撞瞬间速度计算程序,最后结合实际交通事故实例,通过软件实现对碰撞瞬间速度的推算,并利用PC-Crash模拟仿真实际事故,完成碰撞瞬间速度的误差分析。


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