基于變形能量有限元分析的汽車碰撞速度反推方法研究.pdf

1、汽車在給人們生活帶來了便利的同時(shí)會(huì)造成交通事故,給人類生活帶來危害。對(duì)事故再現(xiàn)方法的研究不僅可以還原再現(xiàn)事故全過程,分清事故發(fā)生的原因,而且可以為車輛和道路的改進(jìn)設(shè)計(jì)提供參考意見,對(duì)交通事故達(dá)到一定的預(yù)防作用。車身變形在交通事故中具有容易測(cè)量且不易被破壞的特征,是事故再現(xiàn)研究中一個(gè)重要的依據(jù),因此,基于車身變形的變形量與汽車變形能量關(guān)系研究和事故再現(xiàn)反推方法研究具有非常重要的理論和社會(huì)意義。
　　本文首先對(duì)碰撞過程的基本理論和車輛

2、變形能量的基本理論進(jìn)行了論述,詳細(xì)介紹了車輛剛度系數(shù)和變形能量求解模型,為全文的研究提供理論基礎(chǔ)。
　　其次,論述了事故車輛變形量測(cè)量的基本方法和變形量的計(jì)算方法。對(duì)攝影測(cè)量法的基本理論進(jìn)行了研究分析,并在Image Modeler軟件中完成碰撞變形車輛二維照片的三維建模,簡(jiǎn)單講述了基于Image Modeler三維建模軟件的車輛變形量測(cè)量的基本步驟,并驗(yàn)證此種測(cè)量方法的測(cè)量精度。變形量的準(zhǔn)確測(cè)量為變形能量的準(zhǔn)確計(jì)算和基于變形能量

3、法的速度推算法提供了保證。
　　接著,分析研究了基于變形能量法的碰撞前速度反推計(jì)算的步驟和方法,并運(yùn)用變形能量法進(jìn)行了實(shí)例分析。由于變形能量法的誤差較大,為了減少計(jì)算誤差,建立了能量網(wǎng)格圖,運(yùn)用了變形能量網(wǎng)格圖對(duì)汽車碰撞速度進(jìn)行反推,并驗(yàn)證其速度推算的精度和正確性。由于剛度系數(shù)獲取難的原因,對(duì)能量網(wǎng)格圖建立方法進(jìn)行了改進(jìn)。并給出了不同碰撞類型下基于變形能量法的碰撞速度計(jì)算模型。
　　最后,對(duì)整車有限元建模理論進(jìn)行研究,運(yùn)用

4、HyperMesh建立了汽車正面碰撞有限元模型,并導(dǎo)入LS-DYNA進(jìn)行分析計(jì)算。通過正面碰撞模擬仿真試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)來計(jì)算剛度系數(shù)和建立改進(jìn)的能量網(wǎng)格圖,驗(yàn)證了改進(jìn)的能量網(wǎng)格圖方法的正確性,并證明有限元碰撞模擬仿真代替實(shí)車試驗(yàn)的進(jìn)行事故再現(xiàn)研究的可行性。在文章最后運(yùn)用實(shí)例驗(yàn)證了基于變形能量網(wǎng)格圖的事故再現(xiàn)反推方法的正確性和可行性。
　　綜上所述,本文主要對(duì)基于Image Modeler三維建模軟件的碰撞車輛變形量的測(cè)量方法和基于能量