【摘 要】
:
正面碰撞事故是我国最主要的道路交通碰撞事故形态,而适度偏置的碰撞模式对乘员安全威胁更大,对汽车安全性能要求更高。因此,不仅要考虑通过设计合理的前端结构方案、提高乘员舱的整体耐撞性能和匹配合理的乘员约束系统参数来增强车辆的被动安全性能,还要考虑消除相撞车辆在防撞设计、几何尺寸和结构刚度等方面的差异,以综合提高汽车发生碰撞时既保护自身乘员安全又减轻对方车辆伤害的能力,即碰撞相容性。基于以上思考,本文在
论文部分内容阅读
正面碰撞事故是我国最主要的道路交通碰撞事故形态,而适度偏置的碰撞模式对乘员安全威胁更大,对汽车安全性能要求更高。因此,不仅要考虑通过设计合理的前端结构方案、提高乘员舱的整体耐撞性能和匹配合理的乘员约束系统参数来增强车辆的被动安全性能,还要考虑消除相撞车辆在防撞设计、几何尺寸和结构刚度等方面的差异,以综合提高汽车发生碰撞时既保护自身乘员安全又减轻对方车辆伤害的能力,即碰撞相容性。基于以上思考,本文在中等重叠碰撞形态对车体结构耐撞性、车内乘员的碰撞损伤以及车辆碰撞相容性的影响机理等方面开展了以下研究:首先,在某款汽车有限元模型基础上,搭建中等重叠碰撞有限元模型,并验证其有效性,为后续工作奠定模型基础。其次,对车体结构变形状态和驾驶员侧乘员动态损伤响应进行细致地分析和对比,以探究中等重叠碰撞形态对车体结构耐撞性的动态影响规律和对乘员的碰撞损伤机理。然后,基于目前的试验规程,分别从目标车辆前端结构的几何形状以及均匀性;目标车辆对受击车辆乘员造成的动态冲击响应;攻击性较强的中大型目标车辆对壁障的侵入深度和高度等四个方面对车辆碰撞相容性进行了全面的探讨和应用。并针对目前的相容性评估体系中对车辆攻击性程度的直观量化缺乏连续性和普适性的问题,基于目前对攻击性评价的研究成果,从碰撞能量分布及转换的角度,细化和改进了对能量冲击的量化标准,提出一个新型相容性评价指标——吸能率rE,并验证了其有效性和合理性。最后,以提高车辆碰撞相容性能为目的,基于参数化模型自动更新的方法筛选相关设计变量进行优化求解,形成一套集成试验设计方法,近似模型技术,全局优化算法的参数驱动的多目标优化设计方案。研究结果表明,本文所提出的新型相容性评价指标——吸能率rE,可以实现对目标车辆的攻击性程度的连续量化评估,解决了目前的相容性评估体系中缺乏对攻击性的直观且连续量化的问题。参数化优化策略能够在保证模型精度的同时提高优化效率,优化结果表明壁障变形量标准偏差SD降低20.6%,乘员载荷准则OLC降低9.7%,吸能率指标rE降低7.6%。本文对后续中等重叠碰撞安全性能和碰撞相容性的研究具有一定的参考价值。
其他文献
随着智能产品的不断发展,具有传动比大、结构紧凑、反向自锁以及工艺性好等优点的蜗杆斜齿轮传动副越来越多应用于智能家居、服务机器人及自动驾驶汽车等领域。但蜗杆斜齿轮传动副的齿面点接触、同时啮合齿数少、相对滑动速度大等特点,导致其存在承载能力小、效率低、振动噪声大等不足,是制约蜗杆斜齿轮传动副向高品质发展的瓶颈技术。论文结合深圳XX公司的“小模数蜗杆斜齿轮传动关键技术研究”科技成果转化项目子任务,以小模
风电齿轮箱是风电机组的关键核心传动部件,常安装在狭窄的机舱内部,需要在阵风、湍流风等恶劣环境下长期运行,会受到输入扭矩波动、时变啮合刚度以及时变传动误差等复杂的多源内外激励影响,造成风电齿轮箱传动系统中齿轮、轴等构件承受明显的交变载荷。其中,齿轮箱平行级齿轮转速高、受载频繁,弯曲应力循环和应力集中效应容易导致齿根产生裂纹甚至断齿故障。据统计,风电齿轮箱38%的故障出现在平行级传动系统,因此开展风电
周期性设计是工程中常见的工程结构设计方法之一,采用周期结构既能节约设计成本还满足美学设计观念。过去,它的力学性能被广泛研究,但对其独特的波传播特性研究是最近十几年才兴起的新领域。由于波在周期结构中会发生散射,在某些频域带内不能传播,被称为禁带或带隙,这一特性有望用于结构的减震隔振设计。本文利用这一原理,通过周期性设计工程结构实现振动隔离带隙。周期结构中带隙主要有两类:布拉格带隙和局域共振带隙。布拉
近年来智能汽车的研究开发如火如荼,许多低级别自动驾驶辅助功能(Advanced Driver Assistance System,ADAS)如车道偏离预警、前方碰撞预警、自适应巡航控制等已经在越来越多的量产车上实现,各大汽车厂商所研发的量产车基本具备L2级别的自动驾驶功能,能够在高速公路等环境较为简单的交通场景下行驶。城市工况是常见的交通工况之一,但其包括众多的环境车辆以及行人等交通场景要素而区别
谐波齿轮传动是一种新型传动形式,相比于蜗杆减速器、行星减速器等国内常用大速比减速器,谐波减速器结构更简单,体积更小,承载能力更大,传动精度更高。广泛应用在在航空航天、雷达、医疗器械、机器人等高精密传动领域。由于谐波传动主要依靠柔轮弹性变形来传递运动,因此柔轮的变形对于谐波传动性能至关重要,本文以无公切线双圆弧齿廓谐波减速器为研究对象,采用MATLAB参数化与Workbench有限元法探究谐波齿廓参
机器人作为“工业4.0”系统中的“中间齿轮”环节。其中涉及许多控制技术的发展,基于视觉反馈的末端执行机构自动将工件精准对接到指定工位,是一项具有重要意义的研究课题。特别是在航空航天交会对接、工业装夹和目标物体自动抓取等领域,视觉伺服技术被广泛的应用于其中。既能保证机构的伺服特性,又能出色的完成对接任务需求。本文针对多自由度移动对接平台的模块动态跟踪对接过程中,涉及的机构运动学、图像处理、伺服运动系
水陆两栖机器人具有水、陆及水陆过渡环境的通过性能,可广泛应用于灾后救援、环境监测、军事侦察等领域,已成为机器人的研究热点。现有研究多着眼于两栖运动功能的实现,而针对机动性能的探讨相对较少。本文针对两栖机器人结构复杂、速度小、机动性低、环境适应性差等问题,提出一种基于陆地弧形腿、水下平直蹼的旋转式复合推进机构,通过结构设计、运动特性分析、样机试制及实验研究,实现了大速度、高机动性、良好环境适应性的两
声学黑洞(Acoustic Black Hole,ABH)效应是遵循幂变规律对梁或薄板结构进行厚度剪裁,使弯曲波在结构尖端波速降至为零而无法发生反射的现象,从而能够在结构末端实现能量的聚集与高效回收。针对周期声学黑洞宽频能量回收的产生机理不明确,以及各结构参数对于系统输出特性的影响关系不确定的问题,本文提出了基于周期声学黑洞的宽频压电能量回收系统,并基于高斯展开法建立耦合压电层的声学黑洞压电俘能半
随着航空航天领域和骨组织工程的发展,对承载结构的性能要求越来越高,研发轻质功能性结构对于当前航天器和植入体有着积极的意义。功能梯度点阵结构以其轻质高强、开孔和性能梯度变化的特点,被认为是最合适的功能性结构材料。由于点阵结构具有复杂微结构,传统工艺难以加工,增材制造技术的出现使得各类点阵结构的设计得以实现。因而,本课题以增材制造为加工工艺,围绕梯度点阵结构的力学性能进行了广泛研究。首先,论文对现有的
汽车的普及让人们享受到了便利的出行,也带来了拥堵以及碰撞事故等各种问题。智能汽车为解决这些问题提供了最优可行方案,其中自动驾驶技术是智能车的重要技术之一,而路径跟踪控制技术又是自动驾驶技术的关键。因此,好的路径跟踪控制技术能够益于以上问题的解决。目前,基于预瞄方式进行路径跟踪的方法被大量研究机构以及科技企业等广泛使用。然而,预瞄距离的大小对该种方法的控制效果具有决定性的影响,如何确定合适的预瞄距离