三岁儿童头部有限元模型的建立及验证

运用ANSYS ICEM CFD和HYPERMESH软件建立了三岁儿童头部的具有高度解剖学细节的有限元模型.模型由大脑、胼胝体、小脑、脑干、脑镰、脑幕、脑脊液(包含软脑膜和蛛网膜)、硬脑膜、颅骨和头皮组成.运用MADYMO软件对一典型跌落事故进行重建,并在LS-DYNA中进行仿真分析.结果表明,颅内压力呈明显的梯度分布,且符合线性加速度理论,故所建的模型可用于后续深入的损伤生物力学研究.     

正面碰撞下6岁儿童人体生物力学模型运动轨迹验证

为深入研究儿童在正面碰撞中的运动轨迹,验证所建6岁儿童生物力学人体模型在运动轨迹上的合理性,采用MADYMO库中的6岁Facet人体模型作为对标模型,通过正面碰撞仿真获取对标模型与验证模型在两点式安全带和三点式安全带约束下的运动轨迹。提出运动位移误差与运动趋势误差分析法,从运动过程和运动结果两方面评价两个人体模型脊椎运动的相似度。结果表明,验证模型在运动位移量与运动趋势上都与对标模型充分相似,且足够准确,可用于进一步的研究。     

某牵引车车身有限元模型验证

建立了某牵引车车身的有限元模型,运用Hyperworks软件对该牵引车车身骨架进行了强刚度分析,在分析基础上进行了重点部位的电测布片,测试了该牵引车车身的满载静态应力应变、满载动态应力变化,通过测试结果分析,验证了该牵引车车身的有限元模型较为理想,进一步为优化设计、降低制造成本提供了可靠性支持。     

行人膝关节有限元模型的建立与验证

在前期研究中对下肢长骨和膝关节主要韧带的模型进行了全面验证的基础上,建立了具有详细解剖学结构的行人膝关节有限元模型,并定义了各组织间的接触。依据更符合实际行人事故中膝关节载荷特点的生物力学实验,对膝关节有限元模型进行了动态四点弯曲和动态三点弯剪仿真验证。结果显示膝关节模型的生物力学响应与实验结果吻合,能较好地反映膝关节的损伤和动力学响应,具有较好的生物逼真度。     

基于3岁儿童乘员下肢有限元模型的生长板损伤机理研究

为完善儿童下肢损伤防护数据,应用有限元分析方法,构建了包含生长板在内的3岁儿童乘员下肢有限元模型,并通过重构尸体试验验证了模型的有效性。应用已验证的有限元模型,针对生长板设置了膝关节弯曲试验和剪切试验,在每种试验中,对含生长板和不含生长板的下肢有限元模型在相同碰撞条件下进行损伤机理研究。结果表明,不含生长板模型骨折位置在长骨骨干处,含生长板下肢模型骨折位置在生长板处,同种试验中含生长板下肢模型韧带的峰值应力小于不含生长板模型的峰值应力。为我国汽车产业在汽车安全设计中对儿童下肢的损伤防护提供了科学的生物力学依据。     

关于白车身有限元模型实验验证的研究

文章对汽车白车身有限元模型的试验验证一系列过程进行了探究。在有限元模型的基础上,使用MSC Patran/Nastran软件对其进行模态和静强度的验证分析,最后依据模态和静刚度的试验和计算结果对有限元模型作出必要的修正。     

EuroSID-I侧面碰撞假人有限元模型的验证方法

对某非商业侧碰假人EuroSID—I有限元模型进行了修正,并按假人标定试验要求对其进行了全面的验证,结果表明修正后模型满足仿真研究要求,具备工程应用价值。     

侧面碰撞有限元模型建立与验证方法研究

侧面碰撞是汽车安全方面研究的重点，文中描述了侧面碰撞模型的建立方法。同时对假人以及车体模型进行了验证，证明了模型的正确性，同时为模型的建立提供了一套完整的验证方法。     

偏置可变形壁障及其有限元模型的开发与验证

开发了一种供汽车碰撞试验用的偏置可变形壁障(ODB),该壁障由蜂窝铝块制造,且满足中国的《乘用车正面偏置碰撞的乘员保护要求GB/T 20913-2007》法规。建立了基于壳单元的该壁障有限元模型。推导了异面压缩强度公式,用以指导试验。用准静态压缩试验,获得蜂窝铝物性参数。进行了台车高位水平杆及低位水平杆的壁障碰撞试验。在壁障的有限元模型中,添加了材料失效,使用弹簧单元,实现蜂窝铝内滞留空气压强效应的模拟。以壁障碰撞试验,验证该模型。结果表明:该模型可模拟面板及蜂窝铝的撕裂效果;仿真的力与变形的曲线波形及峰值与试验结果具有一致性。     

基于有限元分析的水泥混凝土面板脱空的验证模型

板底脱空是水泥混凝土路面的常见病害之一,但进行有效的评定相对困难。提出采用有限元分析软件ANSYS 10.0建立评价水泥混凝土面板脱空的计算验证模型,并结合FWD弯沉实测数据与模型计算出的弯沉值的关系,来判定某处是否发生了脱空。最后结合黑龙江某高速公路的实测数据,验证了该模型的正确性。     

基于E-NCAP的6岁儿童乘员损伤防护研究

2016版欧洲新车评价规程(E-NCAP)将后排Q系列6岁儿童假人的损伤值作为儿童保护部分的评分依据,对车辆安全性提出了新的要求。本文中建立了某已开发车型的儿童乘员约束系统仿真模型,并利用C-NCAP试验数据对其有效性进行了验证。根据E-NCAP中的正面40%偏置碰撞和侧面碰撞要求进行了仿真。通过两种碰撞工况下乘员约束系统参数灵敏度分析,选出对儿童乘员损伤影响显著的参数作为优化变量,以儿童损伤综合评价指标WIC最小化为优化目标,采用Kriging算法创建的响应面模型和遗传算法进行参数优化。结果表明,优化后约束系统能有效降低儿童乘员损伤值,正面偏置碰撞得分提高了9.4%,侧面碰撞得分提高了67.9%。     

基于行人保护儿童头型有限元模型的开发

根据GB_T24550-2009《汽车对行人的碰撞保护》中对儿童头型冲击器的要求,快速准确地开发相应的Ls_dyna碰撞有限元模型.通过确定关键几何设计参数,满足法规中质量、质心以及转动惯量的要求.通过面响应优化法,确定关键材料参数,满足法规中儿童头型跌落加速度和频率的要求.最后通过对该有限元模型进行仿真验证,该模型满足法规要求,可用于儿童行人保护的后续研发工作.     

中国50百分位男性小腿有限元模型的建立与验证

基于下肢螺旋CT扫描,保留主要的解剖学结构,建立了中国50百分位男性小腿有限元模型。应用中国人体测量学数据进行模型缩放,对皮质骨厚度进行精确的模拟。基于Ls-Dyna材料模型模拟皮质骨拉、压特性和应变率特性。对模型进行小腿的准静态轴向压缩验证以及胫骨、腓骨与小腿的准静态三点弯曲验证和近心端1/3、中部和远心端1/3的动态三点弯曲验证。验证结果显示:仿真验证曲线与试验曲线走势吻合较好,峰值力大小与出现时刻基本一致,表明所建立的模型生物逼真度较高。     

基于实测基频的石拱桥有限元模型修正与试验验证

石拱桥由于石材与砂浆材料性能相差较大,给桥梁整体模型模拟带来了困难,特别是在旧桥检测或加固工作中,缺乏可靠的理论数据作为支撑,给后续工作开展带来了不少困惑。为能得到匹配实际桥梁的有限元模型,从石拱桥实测基频入手,通过修正有限元模型达到理论基频与实测基频相近,进而采取加载试验测试挠度与理论挠度比较来验证修正后的有限元模型。研究结果表明:通过实测基频可得到匹配石拱桥的有限元模型。     

客车燃油消耗计算模型的构建及验证

采用理论和试验相结合的方法进行了研究,用基本运行条件下的油耗计算值乘以影响因素的修正系数,得出公路客车在实际运行条件下燃油消耗最高限额值.采用质量和速度因素对油耗影响独立计算的方法,对基本运行条件下的油耗计算过程进行了修订,建立了基本运行条件下客车燃油消耗量的计算模型.通过试验验证了计算模型推导、建立的正确性和合理性.     

用于交通伤评估的头部有限元模型的虚拟实验验证

使用不同冲击持续时间的两种碰撞试验数据对HBM头部有限元模型进行虚拟实验验证,比较实验与仿真中头部的动力学响应参数和颅内压力.结果表明,模型的动力学响应参数和颅内压力与实验吻合较好,并且模型脑部压力分布体现出明显的冲击一对冲的压力分布模式;模型具有较好的生物逼真度,可以用于汽车交通事故中冲击一对冲伤的损伤机理和耐受限度研究.     

三维路面模型的构建及其在Adams中的验证

根据多功能激光路面检测仪测得的路面信息,提出了利用Delaunay三角剖分与加权函数插值相结合生成三维路面模型的算法,在此算法的基础上根据Adams中的路面格式生成其相应的路面文件,可以直接被Adams调用。同时通过功率谱对比与Adams中仿真分析对生成的路面模型进行了验证。结果表明,此算法可以生成纹理更加清晰、精度较高的路面模型;不同车速下的仿真结果与实测路面结果有较好的一致性,误差相对较小。因此,生成的路面模型能够真实地反映实际路面不平度的特征。     

整车外部验证模型的设计和制造

汽车业的竞争日趋白热化，如何快速开发新产品，是一个汽车企业能否在竞争中胜出的关键。文章介绍了1：1整车外部验证模型的设计和制造过程，整车外部验证模型的功能以及总体设计方案。对于汽车开发阶段的整车模型制造，特别是整车自主开发具有重要的借鉴意义。     

传动轴强度和疲劳寿命有限元分析与试验验证

采用ANSYS Workbench对一款传动轴总成的静扭强度和扭转疲劳寿命进行分析,并进行台架试验和结果对比。     

基坑支护方案可行性的有限元验证

利用有限元软件建立基坑支护模型,分析地下连续墙基坑支护方案的可行性。数值分析结果与实测值基本一致,建模分析能简洁直观地得到满足稳定性要求的支护方案,可供实际工程设计参考。