帶AG4自動(dòng)變速箱的桑塔納2000型轎車正面碰撞特性分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)研究.pdf

1、摘要:汽車的被動(dòng)安全性問(wèn)題一直是汽車研究與開(kāi)發(fā)的重要內(nèi)容和方向。而車輛的正面碰撞特性則是汽車被動(dòng)安全性問(wèn)題的焦點(diǎn)所在。對(duì)于車輛正面碰撞特性的研究，傳統(tǒng)的方法是基于大量碰撞試驗(yàn)的基礎(chǔ)上的，這樣無(wú)疑會(huì)造成較長(zhǎng)的開(kāi)發(fā)周期和龐大的研究費(fèi)用。利用有限元方法，采用計(jì)算機(jī)模擬汽車正面碰撞的整個(gè)過(guò)程則可以有效避免上述的問(wèn)題。本文以帶AG4自動(dòng)變速箱的桑塔納200。型轎車為例，詳細(xì)討淪了計(jì)算機(jī)模擬車輛正面碰撞過(guò)程的一般步驟和方法。由于汽車的正面碰撞過(guò)程十

2、分復(fù)雜，如何確保模擬計(jì)算的精度對(duì)于計(jì)算機(jī)模擬碰撞具有十分重要的意義，也是后期結(jié)構(gòu)改進(jìn)的基礎(chǔ)。關(guān)于這方面的一些關(guān)鍵問(wèn)題，包括單元類型的選擇、材料特性的確定、焊點(diǎn)的模擬、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的模擬等，在本文中都作出了具體的闡述，并對(duì)模擬計(jì)算結(jié)果與實(shí)車試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。最后，分析了帶AG4自動(dòng)變速箱的桑塔納2000型轎車的結(jié)構(gòu)碰撞特性，并提出了一定的結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案。第一章緒論第一章緒論1.1引言汽車從誕生至今，已近經(jīng)歷了一百多年發(fā)展的艱難歷程。汽車工業(yè)的

3、發(fā)展，給人們的生活帶來(lái)了極大的便利，成為各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大動(dòng)力和機(jī)遇。與此同時(shí)。汽車也對(duì)人類社會(huì)造成了兩大負(fù)面影響。這就是不斷發(fā)生的交通事故和汽車廢氣的排放。前者造成了每年數(shù)以萬(wàn)計(jì)的人員傷亡和巨大的財(cái)產(chǎn)損失，而后者則為人類生存的人氣環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。因而，世界各大汽車制造廠商紛紛將汽車的安全性和節(jié)能與排放列為未來(lái)汽車發(fā)展急需解決的兩大課題。汽車的安全性按照交通事故發(fā)生的前后可分為兩類:一類是在交通事故發(fā)生之前采取安全性措施，盡可能避

4、免交通事故的發(fā)生，即所謂的土動(dòng)安全性。目前，己發(fā)展成熟的主動(dòng)安全性的裝置和技術(shù)主要包括車輪防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)、牽引力控制系統(tǒng)(TCS)、主動(dòng)懸架、四輪轉(zhuǎn)向、四輪驅(qū)動(dòng)、車距雷達(dá)報(bào)警系統(tǒng)汽車全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)(GPS)等等。另一類是在交通事故發(fā)生之后，盡可能地減少司機(jī)與乘員直接受到傷害的程度，也即所謂的被動(dòng)安全性。作為被動(dòng)安全性研究的主要內(nèi)容，就是如何合理地進(jìn)行車身結(jié)構(gòu)安全性設(shè)計(jì)，利用車身結(jié)構(gòu)件的變形盡可能地吸收能量以減少對(duì)乘員的沖擊和

5、防止乘員生存空間—車廂的變形同時(shí)，又要利用乘員約束系統(tǒng)，防止和減少乘員與車廂部件發(fā)生二次沖擊造成的“二次傷害”。車身結(jié)構(gòu)的安全性設(shè)計(jì)和乘員約束系統(tǒng)的采用，兩者相輔相成。密不可分。早在二十世紀(jì)六十年代，汽車的安全性問(wèn)題就引起了汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的重視。美國(guó)于1968年頒布了聯(lián)邦機(jī)動(dòng)車安全標(biāo)準(zhǔn)(FMVSS)，此后歐洲和日本也相繼推出了ECE安全法規(guī)和日本道路運(yùn)輸車輛保安基準(zhǔn)。所有的這些強(qiáng)制性法規(guī)的執(zhí)行，一方面大大降低了交通事故的發(fā)生率，保障了

6、人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全，另一方面又促使汽車生產(chǎn)廠商投入大量的人力和財(cái)力進(jìn)行汽車安全性技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)工作，推動(dòng)了汽車技術(shù)的不斷發(fā)展。我國(guó)的汽車_f業(yè)起步相對(duì)較晚，在1995年也已將涉及汽車安全、環(huán)境保護(hù)和節(jié)能方面的66項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)納入強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)體系，其中主動(dòng)安全標(biāo)準(zhǔn)37項(xiàng)，被動(dòng)安全標(biāo)準(zhǔn)13項(xiàng)，這些標(biāo)準(zhǔn)大多是參照ECE法規(guī)制定的。而且，在20001年我國(guó)也即將執(zhí)行關(guān)于汽車碰撞安全性的強(qiáng)制性法規(guī)，這就使得對(duì)于車輛碰撞安全特性的研究工作變得迫在眉睫。