汽车追尾碰撞保险杠结构的力学特性

针对交通事故中汽车的碰撞问题,运用动量守恒定理和能量守恒定律着重研究了汽车追尾碰撞情况下,汽车碰撞前部主要的结构吸能的优化方法。基于非线性ANSYS/LS-DYNA有限元软件,分析了在车辆的前纵梁部分薄壁梁表面开矩形吸能孔的可行性,取得了优化的薄壁梁的有限元模型,并利用得到的优化模型进行了保险杠碰撞的力学分析。     

基于碰撞试验的车辆碰撞声信号特征

为使车辆碰撞发生重大交通事故后,能够及时报警和施救,将声音识别技术应用于交通事故的检测和报警。采用声音信号特征提取方法,通过试验搜集车辆典型碰撞声、自然界雷声、喇叭声等多种交通复合声音信号。使用Matlab工具,对采集的车辆正常行驶过程中无干扰、有干扰以及不同车速和不同角度碰撞时的3类声信号特征进行频谱分析。分析表明:发生重大交通事故时的车辆碰撞声信号频率远远高于其余两类状态,完全可以通过提取车辆碰撞声音信号特征来判断是否发生了重大交通事故。     

高速动车组碰撞仿真研究

以CRH3动车组为载体,应用碰撞仿真软件PAM-CRASH进行碰撞数值模拟分析,得到CRH3动车组在大变形碰撞时的变形模式及车与车之间的吸能情况、撞击力、撞击作用时间、各车的速度、加速度等一系列参数的变化规律.同时加入假人模型,通过数值仿真,对假人模型各伤害指标进行评价,提出碰撞时人体造成伤害的关键因素,实现车辆的被动...     

碰撞前车速计算误差的成因及处理方法

为准确计算汽车碰撞事故碰撞前车速,基于动量守恒定理的汽车碰撞事故模型,在事故分析中采用反推法求解. 根据事故现场勘查信息,应用运动学公式计算碰撞后车速,再将碰撞后车速代入模型计算碰撞前车速. 以实车碰撞试验对模型计算结果进行检验后,发现用模型计算的碰撞前车速存在误差. 为此以实车碰撞试验为对象,根据模型的求解过程和误差的传递过程,研究了碰撞前车速误差的成因和处理方法,以提高交通事故分析的准确性. 首先,应用矩阵理论研究了碰撞前车速误差的形成原因;其次,应用反推迭代算法建立了碰撞前车速误差的处理方法;最后,通过实例应用验证了该方法的可行性. 研究结果和实例应用表明:用运动学公式计算碰撞后车速所产生的误差是造成碰撞前车速误差的决定性原因,只需对碰撞后车速误差进行简单的1次处理就能使应用该模型计算碰撞前车速所产生的误差归0.      

高速动车组碰撞仿真研究

以CRH3动车组为载体,应用碰撞仿真软件PAM-CRASH进行碰撞数值模拟分析,得到CRH3动车组在大变形碰撞时的变形模式及车与车之间的吸能情况、撞击力、撞击作用时间、各车的速度、加速度等一系列参数的变化规律.同时加入假人模型,通过数值仿真,对假人模型各伤害指标进行评价,提出碰撞时人体造成伤害的关键因素,实现车辆的被动安全保护,为企业提供理论依据.     

城轨列车虚拟碰撞研究

以城市轨道车辆为研究对象,建立一列出口沙特城轨车的适用于高度非线性碰撞的有限元模型,结合碰撞的实际工况,对十二节编组列车满载时以20 km/h撞刚性墙进行碰撞仿真,分析整列车在碰撞时的车体头部以及两车连挂处产生塑性变形的程度,车与车之间的吸能情况,从而寻找车间的撞击力、撞击作用时间、以及各车的速度、加速度等一系列参数的...     

前纵梁碰撞性能分析研究

在汽车的正面碰撞中,前纵梁的作用尤为明显,其设计的好坏直接影响汽车的碰撞性能。研究了前纵梁单独碰撞和在车身上碰撞的异同,探讨了诱导槽及其位置的作用,提出了前纵梁设计时应注意的一些问题。     

大跨斜拉桥纵向地震碰撞响应参数分析

为研究地震作用下大跨斜拉桥的纵向碰撞响应问题,基于主引桥周期不一致表现出的动力特性差异,建立主引桥伸缩缝处碰撞效应非线性计算模型。在此基础上,研究主桥、引桥分别作为主动碰撞体时主引桥周期比对碰撞效应的影响规律。研究结果表明:若仅发生引桥为主动碰撞体的单边碰撞,引桥基本周期T1越低,碰撞效应对主桥影响越大。随着周期比的增大,主桥的抗震位移和弯矩需求可能增大,也可能减小;当主桥为主动碰撞体时,主桥抗震参数需求增大幅度小于引桥为主动碰撞体模式;主桥为主动碰撞体更易激起较大的碰撞力,这种表现将随着地震波有效加速度峰值和持续时间的增大而增大;主桥和引桥分别为主动碰撞体时对应的位移响应将呈现完全相反的结果,这也说明碰撞效应的不同源于地震波的纵向传播方向的不同。     

常用波形梁护栏端头碰撞分析

车辆碰撞圆头式和地锚式端头时会发生恶性事故,故建立车辆碰撞端头的有限元模型,从侧面和正面碰撞两个角度对端头进行安全评价,分析事故形态和原因,以为新型端头的开发研究提供建议。研究结果表明:正面碰撞圆头式端头时,会发生波形梁板刺穿车体的事故;正面碰撞地锚式端头时,会发生翻车甚至翻滚的事故;侧面碰撞圆头式端头时,会发生车辆冲开护栏的事故;侧面碰撞地锚式端头时,会发生车辆翻越护栏的事故。通过对事故形态的分析,得出圆头式端头面积小且不能移动是波形梁板插入车体的主要原因,立柱不可倒伏是车辆加速度超标的主要原因,端头锚固力不足是车辆冲开护栏的主要原因,车辆爬升地锚式端头是翻车的主要原因。建议开发的新型波形梁护栏端头,能够沿波形梁板移动,与端头连接的立柱可倒伏,同时新型端头能够为标准段提供足够的约束力。以此为基础开发的新型波形梁护栏端头已应用于实际工程。     

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。     

车辆作用下桥梁冲击系数分析

应用达朗贝尔原理推导了1/4车辆模型和桥梁的振动平衡方程;采用三角级数法生成各级桥面不平度序列;用数值方法分析了桥面平整度、车速及车辆参数对桥梁冲击系数的影响。结果表明:桥面不平度对桥梁冲击系数影响很大;冲击系数随着速度的增加而发生波动;合理的车辆参数可以减小对桥梁的冲击作用;车辆固有频率同样是影响冲击系数的一个不容忽视的因素。     

交通事故车速估算的不确定因子方法

道路交通事故包含含有很多种不确定的因素,根据这些因素推断车辆碰撞前的速度具有较大的不确定性,无法得到一个准确值。提出一种用于车速估算的不确定因子方法,即采用不确定度理论,通过适当选择不确定度对车速计算结果影响最大的参数作了不确定因子,根据其不确定度推算车速的不确定度和取值范围。分别选取轮胎与路面间的摩擦系数,被撞车碰撞前速度等参数作为不确定因子,给出了该方法在动能和动量等车速算法中的应用。     

路面随机不平度下车辆对路面的动载特性

采用快速傅立叶逆变换法对路面随机不平度进行时域模拟,建立二分之一车辆动力学模型,应用龙格-库塔法分析了路面等级、车速、载质量和车辆参数对路面动载荷的影响,研究了车辆产生的动载荷规律。仿真结果表明:车辆动载随着路面不平度的增大而明显增大;车辆动载和动载系数随着车速的提高而增大,且在固有频率附近会出现峰值;载质量的增加虽导致动载系数降低,但动载增大,故应严格限制超载现象;增大轮胎刚度和减小悬架阻尼都会引起车辆动载与动载系数的增大,因此,应限制高压轮胎的使用和选择合理的车辆阻尼参数。     

冰雪环境下道路通行能力研究

为研究冰雪环境下的道路通行能力,首先分析道路通行能力理论公式,综合考虑冰雪环境下的车辆运行特点,选择前后车刹车距离相等情况下的通行能力模型做为计算模型,然后分析速度与车辆几何结构、车辆偏离中心距离及摩擦系数间的关系,建立速度预测模型,验证该模型的可行性,并在此基础上计算冰雪环境下的道路通行能力。     

基于路面不平整度的车辆振动响应分析方法

为了分析路面与车辆的相互作用,提出了四自由度1/2车辆模型相对于不平整路面耦合振动分析方法。根据GB/T7031-1986建议的公路路面功率谱密度的拟合表达式,在分析了运行汽车固有振动频率和行驶速度的影响后,获得分布在一定频率范围内的离散功率谱密度数据,利用离散傅立叶逆变换得到路面不平度值,并以此作为1/2车辆垂向动力学模型的输入激励,通过数值仿真得到运行车辆系统在不同路面不平整度下的时域响应。分析结果表明:车辆动荷载系数随车速增大呈线性增加,随路面等级变差呈非线性增大,路面等级是影响车辆动力作用的最显著因素。     

沥青路面动态响应数值分析

为了优化沥青路面结构设计,引入无反射边界,依据结构动力理论,利用有限元数值分析方法,对多层沥青路面在移动荷载作用下的动态响应进行了分析。发现沥青面层的拉应力和路表弯沉随着基层模量、层间摩擦系数、行车速度和面层材料阻尼的增大而减小,剪切应力随着轮胎接地压力和基层模量的增大而增大。分析结果表明:基层设计需要综合优化设计,简单增加基层模量和厚度都是不合适的;良好的层间接触状态以及使用较大阻尼的材料,有利于路面性能的改善;提高行车速度可以延长路面的使用寿命。     

缓冲器动力学分析

本文基于缓冲器工作中的能量变换关系,分析了调车工况及列车工况中 两种不同类型的车辆冲动,即速度型冲动与载荷型冲动。文中用动力学 的方法,分析了速差、缓冲器特性曲线形状、缓冲器摩擦特性等时缓冲 器吸收能量及最大纵向力的影响。为了更好地评价缓冲器的工作能力, 引入了能量储备系数。文中还对缓冲器的改进和发展提出了建议。      

一系纵向定位间隙对磁流变耦合轮对车辆横向动力学性能的影响

为了合理控制车辆轮对定位间隙,提高磁流变耦合轮对车辆在高速时的横向动力学性能,建立该车辆的空间动力学模型,分析了轮对纵向定位间隙对车辆临界速度和曲线通过性能的影响。得出了纵向定位间隙的增大能使磁流变耦合轮对车辆的临界速度急剧下降,轮对横移量和冲角、轮轨横向力和车体横移加速度快速增大;只有在小间隙的条件下,车辆在高速铁路上才具有较高的临界速度和较好的曲线通过性能。     

转向工况的整车悬架动力学仿真

建立了被动悬架的整车模型,并用MATLAB软件对不同车轮转角和不同车速的悬架振动进行了仿真。仿真结果表明,随着车轮转角增大,车辆横摆角速度、侧倾角、垂向振动加速度增大;随着车速的增大,横摆角速度的超调量增大。仿真为整车悬架参数的设计和减振控制提供了依据。     

基于地面监测的车辆动力学性能贝叶斯评估技术

应用贝叶斯估计原理,提出了基于地而临测数据的车辆动力学件能评估方法.利用Parzen窗法和改进二维插值法补充车载监测缺失数据,建立了车载与地面监测数据的概率模型.在提速货车35×10~4km,车速120 km/h可靠性试验中,获得了提速货车动力学件能的车载及地面监测数据.根据监测地面数据,完成了对提速货车脱轨系数水平的评价.结果表明,现有提速货车的脱轨系数水平为1.261 3.