利用小波变换对钢索公路护栏的拦截性能研究

实车与足尺护栏碰撞试验是研究公路护栏的安全性最直观和有效的方法,其本质上是以实际交通事故再现的方式分析碰撞前后汽车相对护栏的运动状态和乘员伤害情况。通过实车与足尺钢索护栏的碰撞试验,用小波变换方法分析碰撞过程中的非线性、非稳态信号,能够较为准确的研究护栏、汽车和乘员的动态响应特性。结果表明钢索护栏完全符合要求,为高速公路护栏的设计、施工以及在不同地点的设置提供有益的借鉴。     

汽车与不同形式高速公路护栏碰撞的试验研究

汽车与高速公路护栏碰撞事故中,护栏不仅有拦截、导向作用,还要有良好的缓冲吸能特性,以减小由于乘坐空间过度变形以及人与车内物体二次碰撞对乘员的伤害。通过实车与两种不同形式护栏的碰撞试验,研究车辆、护栏碰撞中的动态响应,分析护栏、汽车和乘员的特性以及相互关系;护栏的不同结构形式与安装方式对乘员的安全性的影响,为高速公路护栏的设计、施工以及在不同地点的设置提供有益的借鉴。     

车辆与弯道混凝土护栏碰撞的动态数值模拟及试验

对车辆与弯道混凝土护栏碰撞动态数值模拟结果和实车足尺碰撞试验结果进行对比分析，从车辆行驶轨迹、乘员冲击加速度以及车辆损伤形态3个方面，验证了动态数值模拟的准确性，并分析了弯道混凝土护栏曲线半径对乘员碰撞过程中所承受冲击加速度的影响；得到乘员风险的最不利护栏半径。结果表明：有限元仿真是进行汽车护栏碰撞研究的有效方法；弯道处护栏的形式对碰撞时乘员的安全有很大影响。     

半刚性三波护栏与客车碰撞的仿真分析

针对高速公路广泛使用的半刚性波形护栏建立“汽车-护栏”有限元模型,分析模拟BHI型防阻块三波护栏与客车的碰撞过程,并从护栏结构的完整性、乘员风险指标和车辆轨迹三个方面研究三波护栏对客车的防御能力。结果表明,BHI型三波护栏对客车有良好的防御与导向能力,充分发挥了护栏的作用。整个仿真过程与实际情况基本相符。应用有限元法进行护栏与车辆碰撞仿真模拟不仅具有重复性强的优点,还可以提供试验所无法得到的结果。     

高速公路半刚性护栏端头研究

从高速公路交通事故的统计资料出发,分析了汽车与高速公路护栏端头碰撞事故原因,利用有限元方法对半刚性波形护栏端头进行仿真模拟试验,根据研究结果进一步提出护栏端头的方法,从而降低事故对乘员的损伤程度.     

汽车与护栏碰撞立柱绊阻机理及防止措施

为研究汽车与公路护栏的碰撞安全性,按照国家公路护栏标准建立了波形梁板护栏的有限元模型,采用某款车型构建了汽车-护栏碰撞仿真模型,从车辆的运行轨迹、车辆质心加速度、护栏最大动态变形量和护栏各部件的吸能性对护栏进行分析,发现立柱对车轮的绊阻使车辆质心加速度超过了国家标准限值,对车内乘员的安全造成严重威胁。分析了立柱绊阻的机理,并设计了填充型立柱和N型弯曲立柱,通过仿真验证了两种改进立柱能明显改善汽车-护栏碰撞安全性。最后利用正交试验研究了护栏板厚度、立柱间距、立柱厚度和立柱结构对汽车-护栏碰撞安全性的影响,选取了最优参数组合。仿真验证的结果表明,经优化的护栏可有效避免或减少立柱绊阻,提高了护栏的碰撞安全性。     

高速公路半刚性护栏端头研究

从高速公路交通事故的统计资料出发,分析了汽车与高速公路护栏端头碰撞事故原因,利用有限元方法对半刚性波形护栏端头进行仿真模拟试验,根据研究结果进一步提出护栏端头的方法,从而降低事故对乘员的损伤程度.     

新型过渡段护栏的力学机理与数值模拟

为研究车辆高速碰撞高速公路上过渡段半刚性护栏的安全问题,提高吸收汽车碰撞动能和增强过渡段护栏的刚性防护能力,通过对大量碰撞事故实地考查,分析了中国现有过渡段半刚性护栏设计的缺陷,设计出了一种具有较高的刚性,可用以抵御重型车辆碰撞时产生的巨大能量,并能起到很好卸能效果的新型过渡段护栏;并利用LS-DYNA有限元软件对汽车高速碰撞新型过渡段护栏进行仿真模拟。结果表明：新型过渡段护栏尺寸设计合理,起到了刚度过滤的效果,能够有效地提高汽车和乘员的安全系数。     

汽车与高速公路指示牌碰撞研究

汽车与高速公路指示牌的碰撞是极其危险的事故。本文从高速公路交通事故的统计资料出发。分析了汽车与高速公路指示牌碰撞事故原因,利用有限元方法对汽车碰撞半刚性护栏与指示牌进行仿真模拟试验,根据研究结果进一步提出改进设计的方法。从而降低事故对车内乘员的伤害程度。     

高速公路防撞护栏立柱改进设计

汽车与高速公路防撞护栏的碰撞是极其危险的。利用ANSYS／LS—DYNA对三种防撞护栏的立柱进行仿真模拟试验，根据研究结果进一步提出护栏设计和改进的方法，从而降低事故对乘员的损伤程度。     

实车碰撞试验法规的现状和发展趋势

实车碰撞试验法规主要有美国的FMVSS和欧洲的ECE两大体系，下面碰撞试验法规为FMVSS208、E-CER94，侧面碰撞试验法规为FMVSS214、ECER95，在我国，汽车被动安全性一直是汽车产品较薄弱的环节之一。1999年，我国颁布了第一项汽车技术法规，CMVDR294《关于正面碰撞乘员保护的设计规则》。CMVDR294的颁布表明，我国政府已对汽车的被动安全性有了更全面的评价方法。     

中国公路车-桥耦合振动车辆模型研究（双语出版）

为了提出适用于中国车-桥耦合振动分析的车辆动力分析模型,首先基于中国桥梁规范中的设计车辆荷载,结合大量调查统计数据和等效静力分析方法,初步拟定车辆动力分析模型的几何尺寸、质量、刚度、阻尼等参数取值,并与国内外广泛采用的几种车辆模型的参数取值进行对比。接着选取4座钢筋混凝土简支梁桥并建立其三维有限元模型,基于车-桥耦合振动数值模拟分析车辆模型的刚度、阻尼等参数对桥梁上动力冲击系数的影响,并对比几个不同车辆模型对动力冲击系数的影响。最后,选择中国湖南省境内一座实桥和几辆不同轴数的重车开展实桥试验,将实测动力冲击系数与所提车辆模型数值模拟获得的冲击系数进行对比。结果表明：动力冲击系数随车辆总质量的增大而减小,随车辆整体刚度的增大而增大,但随车辆整体阻尼的增大呈先减小后增大的趋势;单个车轴的刚度和阻尼对动力冲击系数的影响不明显;车辆总质量是导致不同车辆模型作用下动力冲击系数差异的主要因素;数值模拟结果与实测结果吻合良好,验证了所提车辆模型及参数取值的合理性;该车辆模型可用于中国的设计车辆荷载作用下桥梁的动力响应分析和相关研究,也可用于估算重量相当的不同类型车辆对桥梁的动力冲击效应。     

基于Nastran某商用车传动轴NVH模态性能仿真和试验研究

传动轴是商用车动力系统关键传动部件,对整车NVH性能有重要影响,文章针对某商用车传动轴进行了模态CAE和试验研究,C AE分析和试验结果表明,此商用车传动轴NVH模态性能满足目标。     

基于多体动力学乘员约束系统的模拟研究

为了研究在汽车二次碰撞过程中人体的响应特性,以某车型作为研究对象,运用MADYMO软件进行了乘员约束系统的动力学仿真模拟研究。计算结果与该车型的实车100%覆盖率的刚性固定壁障碰撞(车速为48km/h)试验结果基本一致,验证了模型计算的可行性与正确性。模拟结果表明,假人在整个碰撞过程中的运动均受到较好的控制,其运动主要发生在汽车行进方向;假人自始至终均保持在车舱内,身体所有部位都没有运动到车外;头部与车身内部的坚硬表面也未发生碰撞,该车型具有良好的乘员保护性能。     

轮胎模型刚度对前部偏置碰撞结果的影响

建立了整车碰撞模型中的轮胎模型后,通过调整模型参数,使模拟的轮胎刚度特性曲线近似于试验的轮胎刚度特性曲线,并应用于整车前部偏置碰撞模拟中,分析轮胎刚度对偏置碰撞结果的影响.结果表明,轮胎刚度对碰撞过程整车加速度、截面力、防火墙侵入量等均有一定的影响.     

几何一致性对整车结构碰撞仿真影响

有限元仿真分析为车身结构CAD设计及性能控制提供指导和参考，要求具有可靠的仿真结果，因此大力提升计算机模拟精度势在必行。文章介绍了在有限元建模过程中网格与几何的一致性对整车结构碰撞仿真的影响，探讨了网格贴合精度、重要特征处理和调整厚度穿透对计算结果的影响，并进行了分析对比，找出了影响仿真精度的若干因素，对碰撞分析模型的正确建立及结果的可靠性分析和实车碰撞状态的有效反应具有指导意义。     

Crash analysis and dynamical behaviour of light road and rail vehicles

The main goal of crashworthiness is to ensure that vehicles are safer for occupants, cargo and other road or rail users. The crash analysis of vehicles involves structural impact and occupant biomechanics. The traditional approaches to crashworthiness not only do not take into account the full vehicle dynamics, but also uncouple the structural impact and the occupant biomechanics in the crash study. The most common strategy is to obtain an acceleration pulse from a vehicle structural impact analysis or experimental test, very often without taking into account the effect of suspensions in its dynamics, and afterwards feed this pulse into a rigid occupant compartment that contains models of passengers. Multibody dynamics is the most common methodology to build and analyse vehicle models for occupant biomechanics, vehicle dynamics and, with ever increasing popularity, structural crash analysis. In this work, the aspects of multibody modelling relevant to road and rail vehicles and to occupant biomechanical modelling are revised. Afterwards, it is shown how multibody models of vehicles and occupants are used in crash analysis. The more traditional aspects of vehicle dynamics are then introduced in the vehicle models in order to appraise their importance in the treatment of certain types of impact scenarios for which the crash outcome is sensitive to the relative orientation and alignment between vehicles. Through applications to the crashworthiness of road and of rail vehicles, selected problems are discussed and the need for coupled models of vehicle structures, suspension subsystems and occupants is emphasized.     

一种降低人-地撞击损伤的车辆制动控制方法

为降低车人碰撞事故中人与地面撞击所致损伤,提出一种车辆制动控制策略。该策略在检测到人体头部与车辆首次接触后松开车辆制动,之后依据若干准则再次完全制动车辆直到车辆停止。选择10种车型、两种制动方法(完全制动和控制制动)和一个虚拟仿真系统(包含3种车速×4种行人尺寸×2种行人步态)设计了共480次MADYMO仿真试验。结果发现控制制动能降低人-地撞击所致损伤但不会加重车辆的损伤,且能将83.75%案例中车辆与人体主要部位首次触地点位置之间的距离缩短至1 m内。进一步讨论了车型和车速对制动控制策略防护效果的影响、人车首次接触与再次完全制动车辆的时间间隔取值规律和控制制动中损伤加重案例的原因等问题,为今后开发更实用且高效的制动控制策略提供技术支持。