用于交通事故分析的汽车碰撞计算机模拟方法

应用非线性有限元结构分析软件对多种轿车正面碰撞的过程进行了计算机模拟.给出位移、速度、加速度、能量等特征参数的基本规律.指出汽车正面碰撞的变形与速度的关系为抛物线方程和轿车的分类方法,并给出其实用方程.将其应用于交通事故分析,为交通事故责任认定提供了理论依据.     

汽车正面碰撞有限限元仿真模拟

介绍了汽车车身开发中应用高度非线性有限元方法对车身结构碰撞历程进行数值仿真研究工作的概况，对碰撞仿真的技术细节进行了深入的研究。碰撞仿真分析是确保车辆拥有良好碰撞性能的一种重要方法。与实车碰撞试验结果相比，吻合较好。     

轻型汽车前部偏置碰撞特性研究

从汽车前部偏置碰撞动量分析入手提出碰撞前后汽车运动状态间的关系，得出结论：汽车碰撞时９５％以上的能量均由汽车车体变形所吸收；碰撞后汽车的运动状态（即汽车运动的速度及角速度）与汽车碰撞位置有关，与汽车碰撞前的速度成正比。该结论通过ＡＮＳＹＳ／ＬＳ－ＤＹＮＡ３Ｄ有限元模拟计算获得验证。     

汽车正面碰撞有限元仿真模拟

介绍了汽车车身开发中应用高度非线性有限元方法对车身结构碰撞历程进行数值仿真研究工作的概况,对碰撞仿真的技术细节进行了深入的研究。碰撞仿真分析是确保车辆拥有良好碰撞性能的一种重要方法,与实车碰撞试验结果相比,吻合较好。     

数值模拟技术在汽车碰撞分析中的应用

高性能的计算机硬件和软件资源使汽车碰撞的计算机数值模拟成为可能。在汽车的被动恶性循环 中，利用计算机模拟技术进行汽车结构的吸能和失效模式的研究可以缩短开发周期，降低开发费用，提高汽车市场的竞争能力。 某桥车系列车型建立了比较完备的汽车结构碰撞分析的有限元模型，介绍了轿车车碰撞仿真研究的基本方法和研究过程，给出了具体的汽车碰撞模拟结果 。     

车身碰撞仿真技术在红旗轿车车身开发中的应用

汽车被动安全国内研究大多集中在实车检测方面。本文介绍了红旗轿车车身开发中应用高度非线性有限元方法对车身结构碰撞历程进行数值仿真研究工作的概况。通过对基本结构件的研究弄清计算方法和参数,通过对车身主要吸能结构元件仿真计算研究,找出合理的技术参数,为全车身碰撞计算提供依据。在这些工作基础上成功地进行了红旗轿车车身碰撞计算。与实车碰撞实验结果相比,吻合较好,对红旗轿车前纵梁组件不同设计结构方案能量吸收性     

汽车碰撞安全与轻量化研发中的若干挑战性课题

汽车结构与动力电池的碰撞安全性是开发轻量化、电动化汽车的强制性要求和关键基础性支撑技术。通过3个方面的10个典型课题及研究结果，介绍并综述了汽车碰撞安全性研发的技术挑战。第一，采用夹层式汽车前舱罩盖技术，提升罩盖结构力学特性的横向均匀性以及冲击响应历程的均匀性，满足汽车吸能位移限定下的行人头部碰撞响应控制；采用精细人体有限元模型解析复杂工况下行人下肢损伤机理和影响参数，基于人体组织损伤层面的虚拟评估改进汽车结构的人体碰撞保护设计；面向复杂道路交通事故工况和多样化人体特征，解决强非线性条件下的自适应乘员智能保护系统优化设计难题，通过在时间和空间上对乘员约束载荷的均衡化实现针对工况可调的碰撞保护。第二，揭示材料冲击测试中系统共振导致信号振荡和材料屈服放大振荡的机理，开发抑制信号振荡的轻质动态力传感器；精细表征材料在碰撞载荷和复杂应力状态下的力学行为，针对高强钢、塑料、胶粘和焊点等轻质高强材料及复合连接接头建立大变形失效断裂预报方法及仿真模型。第三，基于动力电池多工况挤压试验，建立电池在外载荷作用下的材料失效、电压陡降与温度上升的响应特征关联性，提出用力学响应特征预测电池内部损伤起始和短路发生的判据，解决电池在机械滥用载荷下的短路预测问题，建立能准确预测电池变形响应的数值模型及碰撞安全评估方法，并应用于电池包和电动车的轻量化与碰撞安全性设计。     

汽车偏置前撞试验用渐变强度可变形壁障的有限元模型

建立了渐变强度可变形壁障(PDB)的有限元模型。PDB的两个铝蜂窝芯采用壳单元并用"等同化"方法使之与实际的蜂窝结构一致,铝蜂窝窝孔中的空气采用阻尼杆单元表示。对PDB偏置板和横梁的碰撞实验过程进行了仿真,结果表明测力墙受力和壁障碰撞后变形与实验结果高度吻合,验证了模型的正确性。     

大跨连续刚构桥-船撞击动力响应研究

以某高速公路新建连续刚构桥为工程背景，采用非线性有限元分析方法，通过大型通用非线性有限元程序LS-DYNA建立全桥有限元模型和1 000 t船舶模型，对船-桥碰撞动力过程进行模拟，以确定船-桥碰撞过程中碰撞力的大小，并将有限元计算结果与规范经验公式进行比较。结果表明：船-桥碰撞过程中，船艏发生较大变形，吸收大部分的能量，将动能转化为势能；碰撞过程具有明显的非线性波动特征；各个规范经验公式计算的船撞力差异较大，且规范经验公式具有一定的局限性，有限元分析法能完整再现船-桥碰撞结构内部动力学过程，弥补规范经验公式的不足。     

汽车碰撞过程中乘员冲击响应的分析方法及应用

应用多体系统动力学方法及动态显式有限元方法的混合方法，建立了碰撞过程中乘员冲击响应分析的有限元模型：采用四节点壳单元及刚体材料模型，接触搜寻采用一体化算法，接触力由罚参数法确定，接触界面的摩擦力由经典磨擦定律计算。仿真分析与台车试验结果的对比表明：应用我体系统动力学方程及显式时间积分格式，可以准确地计算出汽车碰撞过程中乘员的冲击响应。分析了五种减速度波形及五种典型结构的力——变形特性对乘员冲击响应的影响，证明了预变形控制结构及横向受压加撑圆管组合结构的大变形力学特性有利于碰撞过程中乘员安全保护的论断。