重型车辆撞击下桥墩碰撞力简化模型

为了探究钢筋混凝土桥墩在重型车辆撞击下的安全性能, 建立了重型车辆-桥墩碰撞精细有限元模型, 研究了撞击速度、桥墩直径、上部结构边界条件和货物高度对桥墩破坏模式和内力分布的影响; 分析了不同工况下的车辆碰撞力特征, 并基于车辆初始动能耗散特点提出了碰撞力简化模型。分析结果表明: 重型车辆碰撞过程可以分为保险杠、发动机和货物撞击桥墩3个阶段, 碰撞力在前2个阶段主要集中在0.9 m高度处, 而在第3个阶段主要分布在2.7 m高度处; 在重型车辆撞击下, 不仅桥墩端部会出现严重损伤, 碰撞部位附近也可能发生严重的局部冲剪破坏; 由于忽略了碰撞荷载的动力效应和车辆与桥墩的耦合作用, 采用《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60—2015) 中建议的等效静力设计方法难以获得桥墩的实际撞击响应; 撞击速度对桥墩内力和碰撞力的影响最显著, 货物高度的不同会改变碰撞力的空间分布, 但不会影响桥墩的最大内力响应; 重型车辆的初始动能存在6.5 MJ的阈值, 当初始动能小于该阈值时, 车辆发动机和保险杠的碰撞作用对桥墩动力响应起主导作用, 反之, 后部货物的碰撞作用控制碰撞力峰值; 碰撞力简化模型和精细车辆模型预测所得桥墩最大内力响应的相对误差在8%以内, 且计算耗时从6~7 h缩短到4 min。      

超高速公路三波护栏安全性碰撞仿真

从超高速公路三波护栏防护性能角度出发，运用有限元软件HyperWorks和LS-DYNA进行联合仿真。分别以100～180 km·h^-1为碰撞速度、5°～20°为碰撞角度，以护栏最大动态变形量和吸能量、汽车的驶出角和合成加速度为评价指标，对三波护栏的防护性能进行考量。研究结果表明：随着碰撞速度和角度增加，护栏吸能占比曲线呈先增后减再增趋势，波形梁是护栏的主要吸能部件。碰撞速度为160 km·h^-1、碰撞角度为20°时，护栏最大动态变形量为880.2 mm,超出750 mm安全值；碰撞速度为140 km·h^-1、碰撞角度为20°时，车辆驶出角为12.16°,超过驶入角的60%,对临近车道车辆造成不利影响，车辆合成加速度峰值为33.05 g,大于安全值20 g。该三波护栏用于设计速度低于140 km·h^-1的超高速公路，防护性能满足安全评价标准。     

轻质泡沫土路段波形护栏结构性能研究

波形护栏通过阻挡、缓冲、导向来降低失控车辆的碰撞损失,保障司乘人员的生命安全,是道路交通安全防护的重要设施。由于传统的线弹性有限元模型无法反映护栏发生塑性屈曲变形的真实情况,提出采用能量法对波形护栏的防撞性能进行验证,以佛山市某道路二期工程为例,对轻质泡沫土路段波形护栏的安全性能展开研究。研究表明,采用能量法计算出波形护栏的结构破损极限荷载大于设计碰撞力,满足波形护栏的防撞性能要求。     

我国侧面碰撞法规实施效果分析

侧面碰撞法规是为提高汽车侧面碰撞安全性而设置的评价体系，通过对车辆安全性能的评判，促进汽车生产厂商在汽车安全性方面加大投入。事实证明，侧面碰撞法规为提高汽车安全性作出了积极贡献，但同时不能否认法规本身也存在一些不足之处。     

室内停车场防撞带设计的碰撞仿真分析

针对室内停车场碰撞事故的伤害问题,提出了停车场防撞带的设计,建立有无防撞带的车辆碰撞模型,并对长方体防撞带与波浪形防撞带进行性能分析比较,运用LS-DYNA软件对车辆、防撞带以及墙体碰撞进行仿真模拟。得到防撞带和车辆翼子板的等效应力分布和能量转化情况,证实了防撞带能有效减少车辆的损害程度,且长方体防撞带效果更好。     

基于数值模拟的薄壁构件碰撞性能研究及焊接影响

利用ANSYS/LS-DYNA的显式有限元方法对4种典型车用薄壁构件进行正碰碰撞仿真,根据所得的变形模式、冲击力、速度等一系列特性参数,分析了其吸能规律,比较了不同构件耐碰撞性能的优劣,为车辆耐碰撞性能的设计奠定了理论基础。同时对焊点的仿真进行了讨论,分析了连接失效对碰撞性能的影响。     

高速公路跨线桥防撞护栏碰撞试验条件及评价标准研究

基于中国交通规范、高速公路跨线桥交通事故的特征及高速公路跨线桥现有的安全问题,提出适合高速公路跨线桥的碰撞试验条件和评价标准.探讨了碰撞等级、碰撞车型、碰撞车辆的质量、碰撞速度及碰撞角度等试验条件的确定.根据跨线桥交通事故的特征和车辆乘员安全等要求,提出相关碰撞试验的评价标准,为开发跨线桥护栏和实车碰撞试验提供参考.     

基于PC-Crash的公路护栏标准段安全性评价研究

部分公路现有护栏标准段防护功能不符合安全性能标准,存在车辆倾覆、翻越甚至穿越护栏等安全隐患。基于PC-Crash软件建立小型客车、大中型客车、大中型货车与混凝土护栏标准段和波形梁护栏标准段的碰撞模型,开展不同车型、不同车辆总质量以及不同碰撞速度的碰撞仿真试验。主要针对护栏标准段的阻挡功能、导向功能以及缓冲功能进行防撞性、导向性和乘员安全性研究,分析公路护栏标准段的安全性能,结论可为现有公路护栏安全性评价、事故处理和护栏优化设计提供支持。     

基于RFID车-车通信的防碰撞预警系统设计

针对路边侧方位停车起步或车门开启时存在与道路上行驶车辆发生碰撞的问题,设计了基于无线射频识别(RFID)车-车通信的防碰撞预警系统.停放车辆通过传感器收集自身转向车轮转动和车门开闭状态的数据,采用RFID技术将收集到的数据信息传输至附近道路的行驶车辆,经道路行驶车辆的电子控制单元(ECU)安全判别后,决定是否生成预警或...     

某款电动汽车侧面柱碰撞试验研究

电动汽车的侧面柱碰撞,不仅要满足侧面柱碰撞标准中的乘员保护要求,同时因为在碰撞过程中存在漏电的可能,还必须满足电气安全方面的要求.鉴于此,依据相关标准,对一款电动汽车进行侧面柱碰撞试验,对车辆的试验结果进行分析,指出该车型在安全设计上存在的不足,并提出了改进的方向.     

汽车安全座椅改进设计

介绍了汽车座椅及其性能,分析了汽车正面碰撞时乘员头部前倾速度快于身体而导致颈椎受伤害这一问题,并针对这一问题对汽车座椅的设计进行改进,以达到车辆正面碰撞过程中减轻乘员受伤程度的目的.     

双车道公路超车安全距离模型

双车道公路上因超车不当而导致交通事故频发且后果多较为严重,故提出超车安全距离模型,旨在为超车安全预警装置、超车辅助判断系统等提供理论依据.本文首先分析了车辆在双车道公路超车过程中可能发生的碰撞类型,基于可能发生的碰撞类型对超车时间进行分段,分析每一超车时段车辆之间的安全距离,进而建立超车安全距离模型,以等速超车和加速超车为例,选取小型车、中型车、大型车作为前方被超车辆,确定仿真参数,基于 MATLAB 软件仿真,分析、验证超车安全距离模型的有效性.得出超车车辆与前方车辆及对向车辆之间的临界安全距离图,为汽车主动安全系统的研发和超车事故的预防提供了理论基础.     

基于VB 6.0的车辆碰撞事故再现软件

在车辆四车轮运动仿真模型的基础上,以车辆的侧面碰撞为研究对象,阐述了以 VB6.0开发的车辆碰撞事故再现软件的组成模块和设计思路,以及车辆运动参数计算机迭代优化的方法,并通过一个实际案例,验证了该软件的应用效果。     

铝合金车体前端结构抗撞性优化设计

为提高列车在碰撞事故中的耐撞性能并保证乘客的安全.以铝合金车体为研究对象,应用碰撞仿真软件PAM-CRASH对客车铝合金车体进行大变形碰撞仿真,并在此基础上利用多学科优化软件iSIGHT对车体前端吸能结构的进行优化,得出在碰撞过程中车体结构的变形模式以及车内乘客身体的受力和加速度情况,并对车体前端吸能结构进行最优化设计,满足轻量化要求,从而实现车辆的被动安全保护和耐撞性优化设计.     

适用北美地铁车辆碰撞吸能区设计的试验研究

采用北美地铁车辆碰撞设计标准,研究车辆碰撞时能量吸收区的工作机理和能量分配数据.首先,归纳吸能区设计、计算和试验的基本技术路线;其次,建立了车辆吸能区碰撞计算的有限元模型,依据ASME RT-2:2014标准中提到的车辆碰撞速度和车辆状态条件,分析得出了吸能区碰撞过程的速度、加速度等的分布规律;最后,采用实际碰撞试验的方法验证吸能区的实际加速度数值,对比与计算模型的一致性.通过设计计算和试验研究,得出碰撞吸能区可满足美国地铁车辆标准的结论,可以进行产品的生产应用.     

车辆控制技术的发展与应用

随着电子及信息技术的不断发展,为车辆的集中控制和系统管理提供了实现条件.例如车辆的制动、转向、门锁的集中控制和发动机、变速器的电子控制等.同时,智能化传感器和控制机构的应用,使得数字技术应用于声音车辆识别、安全碰撞、适时诊断、导航等成为了可能.因此,车辆电控技术将是优化人-车辆-环境系统性能的基本手段.车辆控制技术的发展与应用主要体现在以下两个方面.     

高速公路波形梁护栏安全性能提升方案设计

针对高速公路改扩建中波形梁护栏的安全性能不足的问题,秉着尽可能利用原有护栏结构的设计理念,提出了波形梁护栏升级改造方案。该方案不但提高了护栏的抗弯抗剪能力,并考虑材料的易获得性和施工标准化的要求,设计了横隔梁的尺寸;通过研究土体与路肩的阻力,计算立柱的埋置深度,以提高护栏的抗拔承载力;针对失控车辆碰撞护栏时立柱内的剪力和弯矩分布特性,根据钢管混凝土结合的"统一理论"对护栏钢管立柱进行配筋设计,以增强护栏立柱的抗剪性能和抗弯拉性能。利用力学仿真软件LS-DYNA对改造后的波形梁护栏进行了仿真试验。实验结果证明:在相同的碰撞条件下,升级改造后的护栏能够有效拦阻失控车辆,波形梁最大位移等数据均能满足要求,防撞性能得到了大幅提高。     

正面碰撞试验中转向管柱运动与假人头部伤害指标研究

通过统计18个车型的《乘用车正面碰撞成员保护》（GB 11551-2003）和《防止汽车转向机构对驾驶员伤害的规定》（GB 11557-2011）中两类正面碰撞试验的试验结果,分析这两种碰撞试验中转向管柱位移与假人头部伤害指标之间的相对关系,得出了转向管柱上移量对假人头部伤害指标HIC的影响比较大的结论,为改进车辆被动安全性能提供了方向.     

基于仿真模拟的双层双波护栏升级改造

结合沈海高速路侧波形梁护栏现状,提出一种双层双波护栏提质升级的改造方案,并利用计算机仿真模拟与实车碰撞试验对双层双波改造护栏的安全性能进行验证。采用经实车碰撞试验校核的仿真有限元模型,建立实车碰撞试验护栏和双层双波护栏的车辆-护栏碰撞仿真模型,模拟“车辆-护栏”碰撞过程,计算护栏的阻挡功能、导向功能、缓冲功能以及变形相关指标,分析双层双波护栏与实车碰撞试验护栏防护性能的差异,结果表明：防护等级安全性能各项指标均满足规范要求;双层双波护栏对中型客车和中型货车的阻挡功能指标优于实车碰撞试验护栏,小型客车碰撞双层双波护栏后顺利导出,双层双波护栏改造结构防护等级能够达到A级(160 kJ);现场实施时应对原护栏结构尺寸、基础以及力学性能指标等参数进行复核,并确保护栏的改造施工满足相关标准规范的要求。     

碰撞试验中乘员颈部运动及其受力分析

汽车碰撞交通事故发生时,人体各个部位都会受到不同程度的伤害.人们通过事故统计、生物力学分析等途径试图更加深入了解事故发生时人体受伤害的过程,以便对车辆的安全性能做出相应的改进,降低事故发生时人体受到损伤的程度.颈部的伤害是车辆发生碰撞时人体较易发生的伤害之一,通过对碰撞发生时颈部运动分析,从实际人体结构及试验用假人结构等方面着手,结合实车碰撞试验的具体数据,力求更加清晰地了解颈部伤害的过程,为进一步的试验分析提供有益的理论基础.