面向行人综合保护的汽车前部结构参数优化

针对行人头部和下肢的综合保护,建立了行人汽车碰撞的多刚体模型.选取保险杠、发动机罩和风窗玻璃等的诸多几何参数作为设计变量,以行人头部和下肢损伤指标最小为优化目标,采用基于Pareto最优的多目标遗传算法对汽车的前部结构参数进行了优化.结果表明,发动机罩与水平面的夹角对头部损伤影响最大,保险杠离地高度对下肢损伤影响明显,优化得到的3组结构参数对行人综合保护有较好的效果.     

基于轿车-行人事故重建的行人颅脑损伤研究

通过深入的轿车-行人事故调查研究建立了行人事故数据库,挑选了其中12例轿车-行人碰撞事故,运用轿车-行人碰撞多体模型进行了事故重建.根据其结果,采用回归分析方法建立了运动学参数与行人颅脑损伤的相关回归模型,求得各参数之间的相关性.研究结果表明,轿车-行人碰撞速度与头部碰撞时间、头部碰撞相对速度、行人抛出距离以及头部损伤HIC值之间有着显著的相关性;速度限制和改进汽车前部结构可在一定程度上降低行人头部损伤风险.     

乘用车前端结构几何参数对行人头部动力学响应和损伤风险的影响

通过深入的事故数据分析,研究行人在与不同类型乘用车碰撞中的AIS 3+伤亡风险,采用仿真分析研究乘用车前部结构对行人损伤和致伤因素的影响。以市场上的128款乘用车作为样本,比较了轿车、运动型多功能车和微型厢式车前部结构的主要几何尺寸;基于详尽的行人事故数据,统计分析了各类乘用车-行人事故中的损伤分布和严重性,确定了车辆碰撞速度与行人伤亡风险的关系;利用多体动力学模型,分别在20、40和60km/h的碰撞速度下比较了不同车型的行人头部碰撞条件。结果表明:乘用车前部几何形状对行人头部动力学响应和损伤风险都有显著影响。研究结果可为不同类型乘用车更好地制定行人保护措施提供一定的理论依据。     

汽车与行人碰撞过程中行人膝关节损伤的参数研究

建立了汽车与行人碰撞的系统仿真模型。通过改变汽车前部结构参数,分析其改变对行人膝关节损伤的影响,从而得出各结构参数使行人膝关节损伤较小的优区间,并在其基础上进行优化组合分析,提出了对行人膝关节损伤较小的汽车前部结构。通过与事故统计分析结果的对比,验证了研究结果的正确性。     

SUV前端造型对行人下肢损伤影响的定量研究

为在造型设计阶段充分考虑汽车的行人碰撞安全性能,以提高汽车的开发效率和行人安全性,提取了77款SUV侧视图的轮廓线及其特征参数,构建并验证了SUV前端造型的简化有限元模型,并依据Euro NCAP评价规则进行行人安全性能仿真。以造型特征参数为自变量,损伤参数为因变量,采用多重线性回归分析方法分别对有无扰流板的两类车型筛选出对下肢损伤有显著影响的造型特征参数,并建立回归模型。分析结果表明,有前保险杠扰流板的SUV在造型设计时应增大保险杠中心离地高度、保险杠宽度和扰流板相对于保险杠的前伸量;无扰流板的SUV则应增大保险杠上参考线离地高度、进气格栅曲率半径,减小保险杠下参考线离地高度。建立在量产车型造型特征基础上的汽车前部简化模型通过Euro NCAP试验数据的验证,不仅能表征造型信息,也具备结构属性,对于结构设计前的造型设计具有指导作用。     

大客车与行人碰撞中动力学响应及损伤参数的仿真

大客车与行人碰撞造成的行人伤亡不容忽视。为预防这类交通伤害,该文研究了大客车与行人碰撞中的行人运动响应及损伤参数。运用多体动力学软件,建立了基于某客车前部结构的计算机仿真模型;根据行人步态参数、大客车前部结构参数和不同碰撞条件,进行了计算机仿真分析。结果表明:行人初始姿态及客车前部几何特征决定了碰撞后行人旋转方向及抛出形态;碰撞速度超过40 km/h时,大客车对行人易造成致命性伤害。限制大客车行驶速度,均匀降低大客车前部结构刚度,以及在保证客车通过性前提下减小大客车前部离地间隙,这3种方法可以降低行人伤亡风险。     

发动机盖参数对行人头部伤害指标的影响

交通事故中行人的伤亡率较高,行人保护正日益受到重视。文章通过有限元分析的方法模拟GTR法规中的头部撞击试验,利用正交设计的方法总结各个参数对行人头部伤害的影响程度和影响趋势,表明发动机盖的弹性模量和厚度对行人头部伤害影响最大,通过改进车辆前端的设计,可以减轻碰撞中对行人的伤害。     

行人-车辆碰撞中六岁儿童下肢损伤分析及预测

为揭示汽车-行人碰撞事故中车辆前端结构和速度对儿童行人下肢损伤的差异成因及损伤机理，本研究应用符合我国体征且具有详细解剖学结构的六岁儿童行人损伤仿生模型（TUST IBMs 6YO-P），设置了32组涵盖4类常见车型和8种碰撞速度的汽车-行人碰撞仿真，分析下肢运动学和生物力学响应，采用非线性回归建立预测模型对下肢损伤进行评估。结果表明，碰撞速度对儿童下肢长骨骨折和膝关节损伤有直接影响，汽车前保险杠高度影响股骨的损伤程度和膝关节弯曲角度，扰流板离地高度影响胫、腓骨损伤的严重程度。分析膝关节弯曲角度和韧带断裂数据，得出当膝关节弯曲角度分别超出25.9±0.9°、38.6±0.7°、43.2±0.2°时，撞击侧内侧副韧带（MCL）、前交叉韧带（ACL）、后交叉韧带（PCL）发生断裂，基于碰撞速度和前保险杠高度建立的膝关节弯曲角度预测模型，经反求验证该模型可以有效预测膝关节损伤。综合儿童行人下肢长骨骨折评价参数和所建立的小腿弯矩预测模型，发现碰撞速度高于17.94 km/h将会造成儿童小腿骨折。该研究为行人安全法规制定、行人保护装置研发、AEB系统设计和数字化测评提供科学的参考依据。     

基于事故再现的行人头地二次碰撞损伤机理分析

由于多体动力学模型能够准确再现事故过程,获得头部落地时刻行人头部的碰撞参数,有限元分析方法能够准确分析行人头部的损伤情况。故文章结合多体动力学模型与有限元分析方法,采用事故再现的方法研究车辆行人碰撞事故中行人头部撞击地面的损伤机理,为行人保护和车辆外形改善提供理论依据。首先用PC-Crash再现汽车行人碰撞案例,仿真结果表明,多刚体模型能够准确地模拟事故现场,从而获得行人头部落地的速度和角度;接着建立了具有精细面部结构的人头有限元模型;最后将事故重建得到的碰撞参数作为边界条件,分析行人头部与地面的碰撞,确定颅内压力、von Mises应力等生物力学参数。结果表明,行人头部撞击地面后,应力波会在颅骨内外传播,并在颅骨和脑组织中产生不同程度的应力集中,当应力超过一定限度时,则会引起不同程度的脑损伤。     

序列二次规划法在行人小腿保护的保险杠系统优化中的应用

建立汽车保险杠系统的多体模型,确定了影响行人腿部伤害的保险杠系统主要设计参数。建立相应的有限元模型,并采用LS-DYNA软件进行仿真分析。根据正交试验法得到的数据拟合出胫骨加速度、膝盖弯曲角度和剪切位移3个行人小腿伤害指标的目标函数,然后利用序列二次规划法依次对它们进行优化,最后得到了一组最优参数的保险杠系统设计,满足了法规要求,降低了行人腿部伤害值。     

柴油机气缸垫状态参数预测与结构优化研究

为提高某重型柴油机气缸垫的可靠性和疲劳寿命,基于其温度场、热机耦合应力场和变形情况等状态参数利用相关方法对气缸垫的工作参数进行了优化研究.利用正交实验方法分析了缸垫的气缸圆直径、上水孔圆直径、隔热带长度、缸垫厚度和螺栓预紧力等5个工作参数对上述3个状态参数的影响规律,并确定了影响最为显著的4个工作参数.利用所提出的混合...     

某微型轿车后扭力梁式悬架K特性计算分析

为了获得横梁位置、扭力梁长度、初始定位参数这几个因素对整车性能的影响,本文建立了一种简化了的扭力梁式悬架模型,并根据这一模型计算出扭力梁式悬架的定位参数及侧倾中心高度。根据定位参数和侧倾中心高度的变化趋势来合理地选择扭力梁式悬架的设计参数。结果表明,横梁位于扭力梁中部时,定位参数匹配较好;扭力梁长度增加时对侧倾中心高度影响明显;初始外倾角对车辆性能的影响更明显。结论可以为扭力梁式悬架的设计计算提供参考。     

DOHC缸盖气门座圈和导管的测量

缸盖座圈900密封面的轴向位置,影响着密封带与气门接触密封面的轴向高度,偏高偏低都直接影响密封面的寿命,而座圈密封面对导管孔中心的径跳精度是保证气门正常运动的必备条件。文章介绍了用普通平板通用量具和根据生产实际设计制造的专用检具对以上2个项目进行测量,达到了对机床和刀具的适时监控,保证了缸盖关键项目的质量。指出该专用检具使得用普通的平板和高度尺、千分表测量进排气座圈900密封面的轴向位置和900密封面对导管中心的径跳成为可能。     

某车型车轮定位参数异常问题的分析和解决

车轮定位参数直接影响汽车操稳性和轮胎磨损情况。设计正确的定位参数,生产上更好地控制各个参数,对提高汽车行驶的安全性,获得良好的操控型和乘坐的舒适性有着极为重要的意义。文章从力学角度阐述了车轮定位的基本理论,深入分析了悬架高度,前束,外倾,主销后倾等之间的关系,强调了良好的定位参数设计和生产上精确地控制对于悬架以及整车的重要性。以某车型悬架高度测量值超差为实例,通过对悬架高度定义,悬架高度对四轮定位参数判定的影响,分析了定位参数对整车判定的影响。从测量,装配,零件质量三个大方面分别对影响悬架高度的的因素进行了逐一分析和排查,找到引起车高测量超差的原因。理论计算出了补偿值作为短期措施;在图纸无要求的情况下,通过反向测量进口零件的方法分析对修改零件做出了正确的推断,并通过试验验证了推断的正确性,通过修改弹簧连杆使得车高测量值超差问题最终得到了解决。此外,通过对潜在因素进行了逐一分析,从整车角度比较全面地分析了车高超差的原因,对于今后此类问题的解决提供了一个系统的参考方案。     

鸥翼门人机设计要点

为了提高鸥翼门设计的可操作性,文章针对鸥翼门人机设计,进行了要点方法、设计参数及工程要求等的分析。应用车身基础结构断面、SAE定义模型及RAMSIS假人等工具,结合实例,对L38,H47-1H35-1／27-1,35—1,H5,H11H30,H40,L18及车门开启角度等具体设计参数的确定方法进行了说明。给出具体设计步骤及设计要点,根据一些特殊的问题情况给出零部件设计建议,研究结果表明,鸥翼门人机设计需重点关注合理的头部空间;车门开启宽度应结合车门使用空间;人员进出方便性设计及门槛高度设计需综合考虑布置空间、车高和人机设计等因素．、     

散热器翅片参数对其性能的影响研究

为研究散热器翅片参数对其性能的影响,运用AMESim软件搭建某商用车发动机冷却系统,研究散热器翅片参数对其性能的影响。研究表明:散热器的外翅片间距对其散热能力有较大影响,随着翅片间距,散热器换热能力增大;散热器内翅片间距的变化并不会对散热器的散热性能造成明显影响;散热器内翅片的高度不宜过小。     

山区GPS高程转换的探讨

 GPS高程转换的核心问题就是高程异常计算，本文指出了现有算法的不足，推导出更加完善的连续型积分计算公式。该公式在计算过程中无须人工干预，避免了人为误差的影响，并通过试验分析了山区、高山区不同参考面高程对高程异常计算值的影响。在高程拟合方面，对普通的高程拟合进行了改进，给出了一个附加参数的高程拟合模型，试验结果显示这个改进显著提高了高程拟合精度，更加适用于山区GPS高程转换，并把该理论模型用于现场GPS高程测量与实际高程比较。     

裂隙膨润土边坡稳定性及锚固特性研究

基于极限分析上限定理,对含裂隙膨润土边坡的稳定性及其预应力锚索加固措施开展研究,结合平动机构和旋转机构,提出一种平动-旋转组合机构评估含裂隙膨润土边坡的稳定性;并基于空间离散技术建立含裂隙膨润土边坡半解析分析方法,研究裂隙特征和吸力效应对其稳定性的影响机制,探究预应力锚索的加固效应及锚索最优化布设方案。结果表明:膨润土边坡稳定性及锚索锚固效应均与裂隙特征密切相关,裂隙高度对边坡稳定性的影响存在临界值,超过该临界值边坡稳定性将显著降低,锚索最优倾角随锚头埋设高度和内摩擦角的增大而减小。     

排水管堵塞引发路基边坡曲面式沉陷模拟分析

以某高速公路斜坡地段红层填料路基因排水管堵塞引起路基边坡发生曲面式沉陷为背景,借助数值模拟软件分析不同因素变化对路基三维渗流场及破坏范围的影响,并提出此类路基病害的防治方法.研究结果表明:三维渗流场在平面投影图上呈"扇形"分布,在空间上呈现为靠近排水管处位置较高、远离排水管处位置较低,边坡呈曲面式沉陷破坏;管内水头越高...     

电动二轮车驾驶人头部损伤再现不确定性方法

为了减少交通事故中不确定性信息在受伤害者损伤再现中造成的不利影响,采用拉丁超立方(LHS)试验设计和响应面蒙特卡洛相结合的方法对电动二轮车驾驶人头部损伤再现进行损伤不确定性分析。首先采用多体系统动力学方法对具有详细事故信息(含视频信息)和损伤记录的2起电动二轮车事故中的汽车碰撞速度进行再现和不确定性分析,并对比事故信息(视频信息、最终位置、电动二轮车驾驶人的运动学),进而验证事故再现结果的有效性。在此基础上,应用有限元方法将获得的电动二轮车驾驶人头部碰撞的边界条件加载至THUMS人体头部有限元模型,分析电动二轮车驾驶人头部损伤参数的不确定性与简明损伤准则AIS累计频率的分布关系,并对比电动二轮车事故案例中电动二轮车驾驶人的头部损伤法医鉴定记录。研究结果表明:蒙特卡洛不确定性分析方法能够较准确地预测电动二轮车事故中的汽车碰撞车速,采用该分析方法获得的电动二轮车驾驶人头部损伤等级与法医鉴定的脑部损伤记录高度吻合;蒙特卡洛不确定性分析方法可以适用于评估电动二轮车事故中电动二轮车驾驶人的头部损伤等级,研究结果可为电动二轮车驾驶人头部损伤研究提供理论依据和实证方法。