车辆碰撞事故解析计算中主要影响因素的误差界定

基于１６起车对车实车碰撞试验数据，应用车辆碰撞模拟软件对车碰撞事故计算中的所用轮胎模型及地面摩擦系数等主要因素在求解碰撞车速时的影响情况进行了计算分析，从而定量界定了各自可能引起的误差程度。     

基于碰撞力学的轿车正面偏心碰撞速度计算与分析

文章依据碰撞力学原理,对于相向行驶的轿车发生正面偏心碰撞的瞬间车速确定进行了研究。针对不同的碰撞情形,通过碰撞形态、碰撞中动量和能量的交换,运用力学基本原理和相关事件的实用经验总结,列出轿车碰撞瞬间的车速方程式,最终得出各个特定碰撞条件下双方车辆的行驶速度计算公式。同时,在给出了计算公式后,对车速计算公式中所涉及的相关参数进行了分析并界定其应用范围。研究结果为道路交通事故中车速的鉴定,提供了一条可供参考,且较为实用的车速计算途径,以期对相关从业人员在解决碰撞车速问题时有所帮助和启发。     

基于人车最终距离的碰撞车速估算模型

人车碰撞事故的仿真再现须先估算碰撞车速,而当碰撞位置未知时,基于行人抛距与车辆后制动距离的车速估算方法无法采用。但由于注意到碰撞后人、车最终距离是可测的,故本文中利用它来估算碰撞车速。基于经典力学理论和若干假设,研究了行人抛距与车辆后制动距离间的关系,并据此建立了基于人车最终距离的碰撞车速估算模型,并对模型计算结果进行各种验证。结果表明,基于人车最终距离的碰撞车速估算模型的计算结果与PC-Crash的仿真结果及文献中的试验和典型案例数据都很吻合。     

车辆实车碰撞试验的模拟再现

简述了根据碰撞现场检测数据即可对车对车碰撞事故计算碰撞车速及再现碰撞车辆举动的计算机模拟系统，用此系统对１１例实车碰撞试验进行计算与模拟再现，计算模拟结果与试验记录结果一致。     

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。     

典型汽车碰撞模型自选参数的敏感性分析

为控制基于动量定理的汽车碰撞模型中自选参数误差对计算结果的影响,在影响机理分析的基础上,应用矩阵理论提出了一种自选参数敏感性分析方法.针对自选参数常见的误差形式,建立了符合实际工况的参数敏感性分析和评价指标.应用分析和评价指标对一起典型汽车碰撞实例的自选参数敏感性进行了研究.实例计算结果表明,以相对计算误差≤5％作为控制条件,自选参数最大误差范围为±16.12％,并依此确定了自选参数的合理范围;应用该方法确定的自选参数范围能保证事故分析结果满足控制条件的要求.     

基于塑性变形能与改进动量法的交通事故参数计算

将车辆的塑性变形能与常规动量法模型相结合,提出一种进行交通事故参数计算的改进的动量法模型。该模型基于综合考虑平面运动和回转运动的二维点碰撞动力学,并引入事故中两车碰撞前的角速度。针对某起真实交通事故,两车在碰撞中发生了平面与回转运动,并发生了动量、冲量的交换。通过Matlab数值模拟,计算两车的速度与角速度等参数,进而重建交通事故,并与PC-crash软件仿真结果对比。结果表明：改进的动量法模型数值模拟结果与PC-crash软件仿真结果较为接近,线速度误差小于5%;与传统能量法的结果相比,该模型结果更加接近车辆正面非对心碰撞事故发生的情况。     

基于PC-Crash的轿车-行人高速碰撞仿真模型

利用PC-Crash模拟高速条件下轿车与行人后部的碰撞过程,试验假人选择PC-Crash标准成年假人模型,碰撞后汽车驾驶员未采取紧急制动措施,仍然按照碰撞时刻的车速行驶,试验车速区间选择75~155 km/h。研究了不同碰撞车速下行人的第一落地点和最终静止点抛距变化规律,分析了行人头部在事故中所受到的碰撞接触力的变化规律,在此基础上建立汽车行人高速碰撞模型并进行对比验证。     

基于代理模型的龙卷风数值模拟参数优化

为实现以实测数据为目标的龙卷风高精度数值模拟,在总结已有研究成果的基础上,基于计算流体力学(CFD)方法建立了ISU型龙卷风数值模型,通过参数灵敏度分析确定拟优化模拟参数;提出了以实测数据为目标的龙卷风模拟参数优化方法,引入代理模型提高计算效率并通过数值模型计算设计样本点响应来训练代理模型,采用最大切向速度、最大切向速度处半径及标准化风剖面线形误差3个指标建立目标函数;通过一组数值算例验证了所提出优化方法的可靠性,采用所提出的优化方法分别以龙卷风物理模拟器试验数据和龙卷风现场实测数据为目标进行模拟参数优化,并基于此进行CFD数值模拟。研究结果表明:入口切向速度U_t、模拟器离地面高度H_g和地面移动速度V_T三个参数对龙卷风场影响较大,因此选作为待优化模拟参数;引入代理模型进行参数优化,避免了数值模型直接参与优化迭代过程,提高了优化效率;以龙卷风物理模拟器试验数据为目标的数值模拟结果,与试验数据的标准化风剖面线形误差V_Mp仅为0.034 4;以龙卷风现场实测数据为目标的数值模拟结果,在h=250 m及h=450 m高度处与实测结果的风剖面综合误差V_M分别为0.024 0、0.035 1,均小于训练样本集中模拟结果的误差,采用优化后的模拟参数进行龙卷风数值模拟很好地改善了模拟精度。     

基于多体动力学乘员约束系统的模拟研究

为了研究在汽车二次碰撞过程中人体的响应特性,以某车型作为研究对象,运用MADYMO软件进行了乘员约束系统的动力学仿真模拟研究。计算结果与该车型的实车100%覆盖率的刚性固定壁障碰撞(车速为48km/h)试验结果基本一致,验证了模型计算的可行性与正确性。模拟结果表明,假人在整个碰撞过程中的运动均受到较好的控制,其运动主要发生在汽车行进方向;假人自始至终均保持在车舱内,身体所有部位都没有运动到车外;头部与车身内部的坚硬表面也未发生碰撞,该车型具有良好的乘员保护性能。     

加速度传感器及其安装工艺对碰撞模拟试验结果的影响

为研究加速度传感器的类型及其安装工艺对车辆碰撞模拟试验结果的影响,采用碰撞试验常用的压阻式和电容式加速度传感器测量了不同碰撞模拟波形在加速台车和减速台车的模拟试验中的输出.通过DIAdem 和Matlab等工具计算分析了不同类型、不同安装位置与方式的加速度传感器在不同模拟波形试验中输出结果的偏差、相干函数、碰撞能量和冲击响应谱等参数.结果表明在时域和频域内,不同类型的加速度传感器及其安装工艺对法规波形试验结果无明显影响,而对任意波形的模拟试验结果会产生不同程度的影响.     

轮胎模型刚度对前部偏置碰撞结果的影响

建立了整车碰撞模型中的轮胎模型后,通过调整模型参数,使模拟的轮胎刚度特性曲线近似于试验的轮胎刚度特性曲线,并应用于整车前部偏置碰撞模拟中,分析轮胎刚度对偏置碰撞结果的影响.结果表明,轮胎刚度对碰撞过程整车加速度、截面力、防火墙侵入量等均有一定的影响.     

汽车安全气囊起爆车速与乘员伤害关系的仿真研究

利用碰撞受害者模拟软件MADYMO建立了某客车乘员约束系统前碰撞计算机仿真模型,通过对不同碰撞车速下乘员伤害值的仿真计算,研究了保证乘员伤害指标达到一定要求的汽车安全气囊起爆车速。使用生物力学灰度区的概念描述和确定气体发生器的点火阈值,也就是从乘员保护的观点出发,确定不同结构汽车的气囊点火车速,从而为整车匹配安全气囊提供了良好的手段和依据,并能够大大降低匹配时间和周期。     

夏利轿车碰撞安全性模拟计算的研究

以TJ7101U轿车为研究对象，介绍了用于汽车碰撞模拟计算的非线性有限元法基本理论与算法，建立了夏利轿车的整车碰撞分析有限元模型，并应用非线性有限元模拟技术对该模型进行了车速为50km／h的轿车与固定刚性壁障正面碰撞的仿真计算?与已完成的该车型实车碰撞实验结果进行了对比分析，仿真计算的变形结果和实验数据吻合较好，验证了所建立的有限元模型的正确性     

汽车铝制防撞梁碰撞性能优化分析

深入开展车辆与护栏碰撞的安全研究,对提高我国交通安全具有重要现实意义。文章阐述了国内外学者对车辆与护栏碰撞的研究,利用ANSYS以及LS-DYNA软件建立车辆和护栏模型,通过碰撞模拟和计算,研究车辆防撞梁单元车速因素对防撞梁碰撞性能的影响,对防撞梁碰撞性能进行优化分析。     

基于试验标定的轿车碰撞焊点失效模拟方法研究

研究了在轿车有限元碰撞仿真中准确模拟焊点失效的方法。对点焊样件进行拉伸和剪切力学实验,建立了试验的一维焊点有限元模型和相应的失效模型,使用数值优化等方法,对焊点失效模型的参数进行了校核标定,使仿真中焊点的受力和失效后吸收的能量与试验的偏差最小。应用此方法在仿真中再现并解决了某次碰撞试验中出现的焊点开裂问题。提出了建立车身焊点失效参数数据库的设想。     

回归正交设计在车速再现不确定度评定中的应用

道路交通事故司法鉴定实践中的车速再现一般通过特定的模型进行计算,利用回归正交设计方法对典型的车-人碰撞事故的车速再现模型进行不确定度分析,通过正交试验设计、回归分析以及参数取值范围得到车速的不确定度,通过与不确定度评定基本方法的结果进行对比,两者十分接近。通过极差分析表明车-人事故中人体与路面的摩擦系数μ对车速再现结果影响最大,这对实际司法鉴定中车速再现不确定参数的勘测和选取具有指导意义。最后通过一起典型车-人事故的车速再现,验证了上述方法在司法鉴定实践中应用的可行性和准确性。     

考虑水流影响的船桥碰撞效应分析

为研究流体对船桥正面碰撞动力响应的影响,运用ANSYS LS-DYNA软件,分别采用流固耦合法和附加质量法建立考虑流体影响的船桥正面碰撞计算模型,分析不同吃水深度的船体与桥墩碰撞时流场对撞击力和撞击能量的影响,比较在简化的附加质量法中,将水流模拟成不同的附加质量(0.02~0.07倍船体质量)时,撞击力和撞击能量计算的误差。分析结果表明,不同船体吃水深度对船桥碰撞的计算结果有一定的影响,特殊船型和深吃水的情况下需要考虑不同吃水深度所造成的船桥碰撞力的变化。当采用简化的附加质量法考虑水流对船桥碰撞的影响时,0.02~0.07倍船体质量的附加质量参数选取并不能涵盖船舶在不同吃水深度下的流场耦合效应,在船舶深吃水的情况下有接近10%的误差。     

砾石隧道潜盾开挖之颗粒力学数值模拟探讨

砾石材料组成与强度具高度异质性,受力常见分离破坏,重新堆栈后又可回复部分强度,以连体力学模式难以有效描述其行为。研究以颗粒学理论为基础发展的颗粒流数值软件PFC2D建立数值模型,透过仿真现地直剪试验结果,校正颗粒间之颗粒参数,并以颗粒参数转换试验克服尺寸效应对颗粒力学模式的影响,获得具代表性颗粒参数模拟现地开挖,探讨潜盾开挖引致砾石层之沉陷特性。研究结果显示利用颗粒力学数值模拟技术,能更有效模拟砾石层特殊地工特性的隧道行为。     

某轿车保险杠横梁结构抗撞性优化

针对某轿车在进行车速为56 km/h的正面40％偏置碰撞试验中,前保险杠横梁断裂、乘员舱侵入过大问题,主要从抗弯性能和材料等方面对前保险杠横梁提出改进方案,并利用有限元仿真方法对保险杠横梁改进方案进行仿真计算.试制改进方案样件进行了车速为56 km/h的正面40％偏置碰撞试验,试验结果表明,改进方案解决了原保险杠横梁断...