基于LS-DYNA的汽车正碰分析

文中利用NX三维建模软件构建了某汽车的三维几何模型,然后利用ANSA网格软件对三维模型进行网格划分处理,并用LS-DYNA对汽车正面碰撞安全性能进行分析,通过对某汽车正面碰撞仿真计算,分析了汽车正面主要结构在碰撞中的结构耐撞性,并就仿真结果与真实实验数据进行对比,以研究仿真结果的准确性。     

汽车与汽车碰撞交通事故分析模型

简述汽车与汽车一维碰撞时车速与能量损失的计算模型,阐述二维碰撞时车速计算模型与碰撞作用后车辆动力学模型,这些模型是道路交通事故科学分析的理论基础,是公正合理处理交通事故的前提。     

基于动量定理的汽车单次三维碰撞运动状态参数计算模型

为了给汽车单次三维碰撞事故的碰撞车速推算提供算法,并为汽车运动轨迹再现提供初始条件,在借鉴已有的二维碰撞运动状态参数计算模型的基础上,将碰撞冲量推广至三维空间。以动量定理为理论基础,结合PC-Crash事故再现软件的碰撞分析方法,提出了汽车三维运动临界条件,推导了汽车三维运动状态参数计算模型。以实际事故案例为研究对象,将基于上述模型开发的事故再现分析系统的计算结果与PC-Crash软件计算结果进行了对比,并将事故再现分析结果与实际案例中车辆翻滚方式进行了对比。结果表明:所提出的汽车单次三维碰撞运动状态参数计算模型能够有效计算汽车三维碰撞速度参数与角速度参数。     

基于数字化摄影测量的交通事故信息采集和过程再现

针对目前交通事故信息采集和过程再现存在的不足,建立了基于二维和三维直接线性变换法的摄影测量模型,分别采用两种方案对目标物进行三维重建的实验和结果的对比分析。以一起真实交通事故为例,运用摄影测量方法采集现场路面和车身变形的信息。以路面信息为事故再现的输入数据,求解事故车辆碰撞瞬时速度;以车身变形信息为评判依据,验证所求车速。重建结果表明,摄影测量方法可提高交通事故信息采集效率和事故再现精度。     

基于UG的汽车车身焊装夹具的三维模拟设计

以某汽车地板后纵梁总成焊装夹具的设计为例,介绍了汽车车身焊装夹具的结构特点和设计要点。阐述了基于UG三维建模平台的焊装夹具的设计方法,该方法可进行焊装夹具的三维结构设计、三维建模、虚拟装配、焊枪姿态模拟及二维出图等,生产成本及产品报废率低、设计周期短,可逐步取代传统的二维平面设计。     

城市道路三维参数化建模平台设计与研究

目前通过摄影测量、激光雷达等技术构建三维城市路网模型存在成本和效率约束,该文利用现有的GIS路网数据进行城市道路三维参数化建模,实现大场景二维GIS城市路网数据快速构建成三维模型,建模效率相比传统手工方式明显提升。同时,利用OpenGL开发了建模平台并选取了北京市某区域进行验证,取得了良好的效果。     

基于轮胎印迹的事故再现方法研究

首先建立了相机的三维摄影测量模型,用于轮胎印迹的准确勘测和建模。然后建立了车辆运动及碰撞过程中的动力学模型,用以模拟车辆在碰撞前、碰撞过程及碰撞后的运动轨迹,和摄影测量得到的轮胎印迹模型比较,采用轨迹优化的方法实现交通事故在计算机上的三维模拟再现。最后通过在典型事故再现中的应用阐述此方法的应用价值。     

汽车驾驶员座椅H点位置的测量

H点是指二维或三维人体模型样板中人体躯干与大腿的连接点即胯点。在汽车碰撞试验中,H点的测量是试验重要的组成部分,也是试验的基石,三维H点装置的正确使用尤为关键。车辆碰撞仿真分析采用测量假人,测量假人的坐板总成和背板总成均由塑料和金属的复合材料构成,坐垫板和靠背板在H点位置机械的铰接在一起。因此准确的测量并标记汽车H点是正确安装假人的前提,也是汽车碰撞试验数据正确度、准确度和可靠度的保证。     

基于PC-Crash的二维碰撞事故车辆速度分析研究

随着汽车性能的不断提高,汽车的速度也不断突破限制越来越快,由此导致事故率频发,而汽车碰撞事故是其中最常见的一种。文章研究了基于PC-Crash的汽车碰撞事故再现优化,将事故现场通过软件进行再现,并将优化报告中的车速与采用传统计算方法得到的车速进行对比。结果显示,基于PC-Crash软件的二维碰撞事故车辆速度计算结果更加准确,模拟仿真结果与真实场景更加接近,有利于对交通事故全过程进行了解和分析。     

基于车辆变形的事故再现反推方法研究

车辆变形是交通事故发生后易测和不易被损坏的特征.文中利用车辆变形量、刚度系数、汽车碰撞角度等状态参数,结合动量、动能定律建立汽车碰撞反推计算模型,反推计算事故发生时车辆的运动状态,为交通事故分析提供参考;运用该计算模型反推事故实例,并将所得结果与交通事故分析软件PC crash分析结果对比,验证计算模型的正确性和可行性.     

车辆-行人法规实施的重要性研究

行人安全技术应用在汽车上可以降低汽车一行人碰撞中行人的伤害，因此，我国应该实施行人保护法规，促使汽车生产企业加速行人保护方面的研究。文章通过对道路交通事故中行人伤害所占的比例分析，说明了在我国开展行人保护研究的重要意义。阐述了在汽车与行人的碰撞过程中，汽车可能对行人造成伤害的主要部分，从而对改进汽车相关结构提出重要依据。力图从根本上提高汽车的被动安全性能，使我国的汽车工业向更加完善的方向发展，从而使我国的汽车技术和世界汽车技术接轨。     

Three-dimensional crush scanning methods for reconstruction of vehicle collision accidents

This paper presents efficient 3-D collision crush modelling methods utilizing photogrammetry and 3-D scanner for reconstruction analysis of vehicle collision accident. Photogrammetry for 3-D collision crush modelling was executed in two methods: Indirect photogrammetry utilizing small amount of preexisting photographic data, and direct photogrammetry utilizing large amount of photographic data collected for the purpose of 3-D modelling. With the 3-D scanner, it was possible to create a more precise 3-D crush model than the photogrammetry method. Using these 3-D crush models constructed with the mentioned methods, several applications in accident reconstruction analysis are presented, based on construction methods and characteristics of the resulting crush model. Indirect photogrammetry produced a 3-D model capable of providing approximate shape of crush with only 2 ~ 3 photos of the damaged vehicle, and made it possible to measure the crush volume for estimating the collision velocity. With direct photogrammetry or 3-D scanner, moving and rotating elaborately built 3-D vehicle deformation models makes it possible to precisely reconstruct the actual collision configuration. Additionally, by elaborately modelling the vehicle and its fragments and then putting them together, it is possible to construct a post-collision model of the whole vehicle.     

基于事故鉴定的信号控制路口电动自行车事故特征分析

电动自行车已成为群众出行的重要交通工具。随着电动自行车保有量的快速增长,涉及电动自行车的交通事故频发。为了研究电动自行车事故特征,特别是电动自行车违反交通信号灯控制的情况,基于涉及电动自行车的路口信号灯状态鉴定数据和事故数据,对事故的时间空间分布、碰撞车辆类型、骑车人个体特征、事故原因、电动自行车进入路口时信号灯状态等要素开展分析,获取了信号控制交叉口电动自行车事故特征规律,为开展此类事故预防提供参考。     

变形车辆自标定三维重建的建模研究

变形车辆测量是道路交通事故再现的重要基础性工作。建立基于普通数码相机的事故变形车辆自标定三维重建模型,可以避免在现场设置标定物,有利于提高变形车辆的勘测效率和三维重建设备的使用方便性。研究了基于基础矩阵估计的事故变形车辆摄影图像自标定三维模型,并分析了其实现过程。实验表明,自标定三维重建能为事故再现提供详细的车辆变形描述。     

视线遮挡条件下面向弱势道路使用者的避撞策略研究

由于视线障碍物造成的“鬼探头”事故已经成为当前城市道路交通事故的主要类型之一。针对汽车碰撞视线遮挡条件下横穿的弱势道路使用者(VRU)的场景, 设计了1种基于碰撞时间比和安全制动距离的避撞策略, 建立车辆与VRU的交通状态数学模型, 分析“鬼探头”场景下的制动避撞临界距离。结合临界距离和车辆与VRU的碰撞时间比, 将可以避免碰撞的场景分为3种工况, 分别采用不同的制动减速度, 建立自动紧急制动避撞策略。通过Euro NCAP CPNC测试场景对该策略与传统TTC制动算法进行比较分析。结果表明, 在Euro NCAP CPNC测试场景中, 自车利用该避撞策略在理想情况下能够在更高的车速情况下完成避撞; 在不能避免碰撞的高速行驶工况中较传统TTC算法能够更加有效降低碰撞速度, 同时降低事故重伤风险和死亡风险, 提高车辆的安全性。      

面向微观交通仿真的路网建模模块实现方法

路网描述模型是微观交通流仿真的基础,其建模过程较为烦琐。为了简化路网建模工作,设计了1个路网建模模块,为用户提供路网绘制、道路属性编辑及保存工具。该模块能自动提取绘图区及编辑区的关键信息,并通过转化算法快速建立路网数据库,为道路交通场景的三维可视化及微观交通仿真模型道路动态链表构建提供数据支持。实际效果表明,该路网建模模块能够快速生成路网相关数据,以动态链接库形式创建并嵌入到微观交通流仿真软件中,移植性较好。     

数字摄影测量在交通事故现场勘查中的应用

对于交通事故现场的处理，目前主要使用拉皮尺、目击调查以及使用影像记录等简单的勘查手段，这对需要快速记录现场情况，然后迅速疏通交通，并在事后进行事故分析和责任认定等造成一定的困难。文章将数字摄影测量中的双像立体和单像纠正技术引入现场勘查，通过事后恢复有用的几何信息以及绘制符号化事故现场图，实现事故现场的可视化重现，为事故分析、责任认定和案例存档等提供了有效途径。为说明该方法的可行性和有效性，文中介绍了相关软件，并通过实验证明该技术具备精度高。自动化程度高以及使用简单等特点。     

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。