汽车车身复杂钣金件的拓扑优化设计

利用有限元方法，结合零件的造型、约束、受力和模态等特点，对汽车车身复杂钣金件进行了拓扑分析和设计。利用激光模态分析仪对实物进行了模态测量，分析结果和测量结果基本一致。从而验证了拓扑优化方法可以用于复杂钣金件的设计，并可以获得最佳的结构和力学特性。     

汽车侧面碰撞中内板参数与乘员伤害值的相关性分析

基于多刚体理论建立了某国产中级轿车的侧面碰撞乘员约束系统动态仿真模型，并依据试验结果进行了模型有效性验证。应用统计学中相关系数的概念，通过仿真计算分析了该车侧面碰撞中汽车车门内板刚度等参数与乘员伤害值的相关性，获得了车体参数对假人综合伤害值的影响程度，使该车在侧面保护系统设计过程中能够更有针对性地优化相关参数，以提高分析效率。     

基于目标速度的汽车ACC系统油门控制策略研究

ACC系统能够根据雷达等传感器检测到的前方车辆行驶信息,并自动控制本车的油门开度和制动强度,实现自适应巡航行驶,通过对车辆行驶纵向阻力特性的分析,针对目前广泛使用的基于目标加速度的油门开度控制策略受车辆装载质量影响较大的情况,利用功率平衡原理,提出了1种基于目标车速的油门开度控制策略,并利用PreScan软件对基于目标车速的油门开度控制策略进行了仿真实验,仿真结果表明了该控制策略有效的避免了整车装载质量变化对控制目标的影响。     

ECE R29-02和ECE R29-03法规对商用车驾驶室结构要求的对比分析

对比分析了欧洲商用车被动安全现行法规ECE R29-02及其修订案ECE R29-03的异同,将已进行实车试验并满足ECE R29-02法规要求的某重型商用车驾驶室作为研究对象,通过仿真计算得到了该商用车在ECER29-03中的性能表现.定性提出了ECE R29-03对结构的考核重点和加强纵梁及A柱强度,并适当增加前端结构吸能能力等满足新版法规要求的一系列结构改进措施.     

正面碰撞试验中假人头部及胸部受力分析方法的研究与应用

通过对碰撞试验中的假人运动情况及假人头部、胸部受力情况进行分析,针对假人头部和胸部提出了"合力及合外力"的分析方法.该分析方法可用于安全气囊开发、转向盘刚性设计和安全带的选配工作.以某车型安全气囊第一次和第二次台车试验中假人头部所受安全气囊作用力、胸部X向合力和安全带力分析为例,证明了该分析方法的有效性.     

商用车ECER29法规试验中乘员生存空间的研究

通过对某商用车驾驶室ECER29法规试验摆锤冲击过程的CAE分析,发现摆锤冲击过程中乘员的最小生存空间小于最后的生存空间.提出并实现了利用最小生存空间检验成员生存空间的数字化方法与过程.利用MADYMO伤害计算软件,基于多刚体与有限元耦合技术对冲击过程中的乘员响应进行了计算与分析,得出了膝部受力曲线.所提出的方法能准确预测乘员所受伤害.     

商用车吸能型前下部防护装置结构设计

针对某商用车前下部防护装置刚度不足的问题,应用拓扑优化与参数优化方法,对原车前下部防护板式支架结构进行重新设计,并在支架前端加装碰撞缓冲盒形梁.应用LS-DYNA软件对新设计的防护装置进行了仿真分析.结果表明,新的前下部防护装置不仅解决了原车防护装置刚度不足的问题,即具有碰撞阻挡功能,且能起到缓冲吸能的作用.     

基于客车乘员损伤的尖顶等效方波参数研究

本文中基于等效方波原理,结合有限元分析方法,研究某12 m客车正面碰撞加速度波形参数与乘员损伤的关系。首先以座椅滑车系统为研究对象,对比3种常用尖顶等效方波(TESW)(上升型、水平型和下降型)的乘员损伤情况。然后,研究下降型TESW回弹时刻参数t_m对乘员综合损伤WIC的影响规律。结果表明:对于12 m客车,下降型TESW优于其他两种等效方波。而在下降波形中,随t_m值增大,WIC呈勺形变化趋势,可拟合成三次回归方程。结合TESW模型简化推导过程可得到WIC最小时刻整车碰撞变形量C与t_m的关系式,为客车结构设计与乘员损伤研究提供参考。     

车用CFRP层压圆柱壳冲击损伤分析及最小穿透能量预测

为了探究碳纤维增强复合材料（CFRP）在汽车曲面零部件上的应用前景,该文以碳纤维增强复合材料（CFRP）层压圆柱壳作为对象,研究其在落锤冲击工况下的损伤与吸能特性。基于复合材料均质化方法,建立CFRP层压圆柱壳落锤冲击的多尺度模型,探究曲率半径对冲击损伤和能量吸收的影响;并采用非线性拟合方法建立了最小穿透能量与层压圆柱壳材料参数、结构参数及落锤参数之间的函数关系,实现概念设计阶段最小穿透能量的快速预测,对比仿真结果拟合公式的误差在20%以内。结果表明：相较于平板,层压圆柱壳的峰值载荷宽度更大、更平稳。在60 J冲击作用下,层压圆柱壳各铺层损伤面积相对均匀,其中纤维损伤与曲率半径无关,基体损伤面积随曲率半径增大而增大;当曲率半径为100 mm时,层压壳承载及抵抗变形能力较好,具有较好的抗冲击性;当曲率半径为200 mm时,层压壳耗散能量最多,吸能效果较好。     

一种新型载货汽车后部防护装置的设计

根据某载货汽车后部防护装置不具有阻挡及缓冲吸能功能的缺点,设计了新型扩胀管式后防护装置,并根据GB11567.2-2001标准中关于汽车后下部防护装置的相关规定,利用LS-DYNA软件对新设计的防护装置进行了仿真分析及法规验证.结果表明,扩胀管在扩胀变形阶段状态稳定,吸能具有线性叠加特性,易于控制;改进后的后防护装置满足相关法规要求,其阻挡及吸能功能也有明显提高.