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阐述耦合基于行人保护主动式发动机罩结构设计和仿真

收藏本文 2024-04-12 点赞:35443 浏览:160330 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:行人保护是汽车碰撞安全领域的重要课题之一。目前,主动式发动机罩由于能够有效的保护行人头部,降低碰撞事故中行人的伤亡,由此成为行人保护领域的重点探讨方向。主动式发动机罩,又称为自动弹升式发动机罩,是在发生人-车碰撞事故时,行人头部与发动机罩接触之前把发动机罩抬升一定高度,避开行人头部与发动机罩内硬点的接触,使碰撞对行人头部造成的伤害程度减至最低的一种新技术。但是现有的主动式发动机罩系统成本较高且尚处于初步探讨阶段,只运用在了少量高端车型中。针对现有技术有着的不足,本论文设计了一款主动式发动机罩系统,该系统的铰链和触发器均安装在发动机罩后端,不影响机罩正常状态下的开闭。相比于常规的主动式发动机罩系统,该系统工作稳定、结构简单且可重复利用,能够降低利用成本,且适用于各种车型。然后利用多刚体动力学软件Madymo与有限元软件Ls-dyna,分别建立了三种百分位的行人多刚体模型与车辆前部有限元模型,通过耦合仿真计算来探讨行人-车辆碰撞历程中不同百分位行人检测人在不同车速及碰撞位置下车身结构的动力学响应和行人的碰撞伤害。同时,通过仿真结果确定所设计的主动式发动机罩系统的抬升高度和执行时间等关键设计参数。在此基础上,建立了成人和儿童头锤冲击不同车型的碰撞模型,比较安装了该结构和未安装情况下行人头部的响应变化。探讨表明,本论文所设计的主动式发动机罩系统能够保证发动机罩前端的正常开闭,且能在行人头部撞击发动机罩之前迅速抬升机罩并实现发动机罩的复位。铰链抬升的高度,安装的位置等参数对行人头部损伤有一定的影响,所设计的主动式发动机罩能够在人-车碰撞事故中对成人以及儿童行人提供较好的保护。探讨中还发现车辆速度、碰撞位置及人体身材大小对行人头部动力学响应的影响显著。关键词:行人保护论文主动式论文头部损伤论文发动机罩论文耦合论文

    摘要5-6

    Abstract6-10

    第1章 绪论10-24

    1.1 本课题的背景和作用10-12

    1.2 国内外行人安全探讨近况12-13

    1.3 行人安全法规及相关防护措施13-19

    1.3.1 行人安全法规13-17

    1.3.2 行人安全防护措施17-19

    1.4 主动式发动机罩系统的介绍19-23

    1.4.1 主动式发动机罩系统的组成19

    1.4.2 主动式发动机罩系统的分类19-21

    1.4.3 主动式发动机罩系统的进展近况21-23

    1.5 本论文探讨目的和主要工作23

    1.6 本章小结23-24

    第2章 主动式发动机罩的结构开发24-33

    2.1 主动式发动机罩的案例和结构设计24-30

    2.1.1 设计思路24-26

    2.1.2 举升系统结构设计案例26-30

    2.2 制约系统设计30-31

    2.2.1 制约系统基本原理30-31

    2.2.2 制约系统工作时序31

    2.3 新型主动式发动机罩的优点31-32

    2.4 本章小结32-33

    第3章 行人头部动力学响应浅析及系统参数的确定33-48

    3.1 行人-车辆碰撞模型的建立33-40

    3.1.1 多刚体人体模型33-35

    3.1.2 有限元车辆模型35-38

    3.1.3 汽车-行人碰撞模型的耦合38-40

    3.2 仿真输入参数设定40-41

    3.3 主要输出参数定义41-43

    3.3.1 头部碰撞相对速度41

    3.3.2 头部碰撞角度41

    3.3.3 绕转距离41-42

    3.3.4 头部损伤评价标准 HIC(Head Injury Criteria)42-43

    3.4 仿真结果浅析43-45

    3.4.1 行人与轿车碰撞位置的影响43-44

    3.4.2 行人速度的影响44

    3.4.3 车辆速度及不同模型的影响44-45

    3.5 主动式发动机罩系统主要参数确定45-47

    3.5.1 升起高度确定45-46

    3.5.2 响应时间确定46-47

    3.6 本章小结47-48

    第4章 主动式发动机罩的仿真探讨48-62

    4.1 头锤撞击模型的建立48-55

    4.1.1 头锤碰撞模型48-50

    4.1.2 车辆有限元模型50-52

    4.1.3 头锤试验仿真模型52-53

    4.1.4 行人头部保护理想目标53-54

    4.1.5 仿真浅析碰撞点的选定54-55

    4.2主动式发动机罩防护性能浅析55-61

    4.2.1 Ford Taurus 模型比较浅析55-58

    4.2.2 SUV 车辆模型比较浅析58-61

    4.3 本章小结61-62

    总结与展望62-64

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