汽車縱向碰撞控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論與方法研究.pdf

1、湖南大學(xué)博士學(xué)位論文汽車縱向碰撞控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論與方法研究姓名：雷正保申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：汽車設(shè)計(jì)制造指導(dǎo)教師：鐘志華19990901力響應(yīng)有限元分析結(jié)果的外推，奠定了新的基礎(chǔ)。應(yīng)用實(shí)例表明，本文方法切實(shí)可行。第六章采用法向方向5點(diǎn)積分的4節(jié)點(diǎn)HughesLiu殼單元，前置參數(shù)法砂漏控制技術(shù)，等向強(qiáng)化彈塑性材料模型，分步增量應(yīng)力回映方法，～體化接觸搜尋算法，罰參數(shù)接觸力計(jì)算方法及經(jīng)典摩擦定律，建立了一種計(jì)算受沖薄壁結(jié)構(gòu)大變形力學(xué)特

2、性計(jì)算的有限元模型，通過(guò)對(duì)汽車A傳動(dòng)軸及汽車縱向方形吸能梁的大變形力學(xué)特性分析，驗(yàn)證了該有限元模型的正確性。根據(jù)汽車A傳動(dòng)軸及汽車縱向方形吸能梁的大變形力學(xué)特性所具有的特征，在分析了它們的變形機(jī)理的基礎(chǔ)上，提出了汽車縱向碰撞預(yù)變形控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思想，并利用建立的受沖薄壁結(jié)構(gòu)大變形力學(xué)特性計(jì)算的有限元模型，分析了預(yù)變形A傳動(dòng)軸及預(yù)變形方形吸能梁的大變形力學(xué)特性，證實(shí)了預(yù)變形控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的可行性。第七章從工程實(shí)際的角度出發(fā)，應(yīng)用數(shù)值分析

3、方法，比較研究了典型縱向碰撞縱向吸能結(jié)構(gòu)的大變形力學(xué)特性，并探討了縱向碰撞橫向吸能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想在汽車縱向碰撞控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用的可能性。結(jié)果表明：縱向碰撞縱向吸能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想確實(shí)能夠設(shè)計(jì)出許多性能相當(dāng)好的汽車縱向碰撞控制結(jié)構(gòu)，且本文提出的預(yù)變形控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想是縱向碰撞縱向吸能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的高級(jí)形式；縱向碰撞橫向吸能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想開拓了人們的視眼，其優(yōu)良的大變形力學(xué)特性能夠滿足汽車縱向碰撞控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，從而為汽車縱向碰撞安全性能的提

4、高闖出了一條新路子。第八章利用剛體動(dòng)力學(xué)方法分析了汽車縱向碰撞控制結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性對(duì)車內(nèi)人體沖擊響應(yīng)的影響。車內(nèi)人體模型的建立采用了由四節(jié)點(diǎn)殼單元構(gòu)成的有限元網(wǎng)格模型，研究表明，采用剛體材料模型能夠有效地模擬碰撞過(guò)程中車內(nèi)人體的運(yùn)動(dòng)學(xué)／動(dòng)力學(xué)關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上，分析了汽車縱向碰撞控制結(jié)構(gòu)力學(xué)特性對(duì)人體沖擊響應(yīng)的影響，證明了預(yù)變形控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的正確性。同時(shí)，進(jìn)一步驗(yàn)證了橫向受壓加撐圓管組合結(jié)構(gòu)的理想力學(xué)特性，從而證實(shí)了在汽車縱向碰撞控制