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轎車正面偏置碰撞結構安全性研究(論文)

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內容提示：隨著汽車保有量的增長，交通事故頻繁發(fā)生，車輛安全性備受關注。據(jù)統(tǒng) 計，在包含所有傷害類型的碰撞事故中汽車發(fā)生正面碰撞包括斜碰的概率在40％ 左右，然而在各種正面碰撞形式中全寬碰撞所模擬的交通事故發(fā)生的概率占 41％，其他形式碰撞發(fā)生的概率占59％。因此正面偏置碰撞的研究是汽車安全性 研究的重點之一，如何提高汽車的正面偏置碰撞性能也成為一個重要課題。2006 年2月我國完成了《乘用車正面偏置碰撞的乘員保護》(征求意見稿)，同時中國 的新車評價規(guī)程(C．NCAP)對正面偏置碰撞也提出了要求。 本文旨在研究正面偏置碰撞碰撞的乘員損傷機理和相關法規(guī)，探討正面偏置 碰撞結構安全性改進的一般方法、正面偏置碰撞中的關鍵部件縱梁參數(shù)優(yōu)化的方 法和提高車輛相容性的措施。 文章首先在閱讀大量文獻的基礎總結了汽車正面偏置碰撞條件下，乘員頭 部、頸部、胸部和下肢的損傷生物力學知識和主要正面偏置碰撞法規(guī)，進而借助 國外某整車模型和自己建立的ODB模型，在驗證各模型有效的基礎上建立了整車 的正面偏置碰撞有限元模型，接著運用參數(shù)分析的方法研究縱梁、副車架和保險 杠剛度對轉向柱中心、腳踏板、A柱侵入量和加速度響應指標的影響，根據(jù)參數(shù) 分析結果進行結構改進；然后針對影響正面偏置碰撞的縱梁用表面響應法對其厚 度和焊點間距進行了參數(shù)優(yōu)化；最后針對國內涉及較少的相容性問題進行了研 究，對比了學術界提出的相容性評價方法，并提出了對以上國外某車相容性改善 的措施。 研究結果表明：以參數(shù)分析為依據(jù)對車輛結構進行設計能有效的提高結構安 全性，使轉向柱中心X向侵入量降低33％、腳踏板X向侵入量降低1 3％，腳踏板Z 向侵入量降低44％、A柱x向侵入量降低18％，說明通過參數(shù)分析能有效的改善結 構；通過表面響應法優(yōu)化縱梁厚度和焊點間距后的縱梁能夠使縱梁的吸能能力提 高4l％，同時具有合理的加速度響應，，說明表面響應法可以用作縱梁結構優(yōu)化； 通過將副車架延長能有效的改善該國外車的相容性。 本文從理論上證明以上各種方法的有效性，能夠為提高汽車正面偏置碰撞的 結構耐撞性提供借鑒作用。

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