帶AG4自動變速箱的桑塔納2000型轎車正面碰撞特性分析及結構改進研究.pdf

1、摘要:汽車的被動安全性問題一直是汽車研究與開發(fā)的重要內容和方向。而車輛的正面碰撞特性則是汽車被動安全性問題的焦點所在。對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的基礎上的，這樣無疑會造成較長的開發(fā)周期和龐大的研究費用。利用有限元方法，采用計算機模擬汽車正面碰撞的整個過程則可以有效避免上述的問題。本文以帶AG4自動變速箱的桑塔納200。型轎車為例，詳細討淪了計算機模擬車輛正面碰撞過程的一般步驟和方法。由于汽車的正面碰撞過程十

2、分復雜，如何確保模擬計算的精度對于計算機模擬碰撞具有十分重要的意義，也是后期結構改進的基礎。關于這方面的一些關鍵問題，包括單元類型的選擇、材料特性的確定、焊點的模擬、運動機構的模擬等，在本文中都作出了具體的闡述，并對模擬計算結果與實車試驗結果進行了對比。最后，分析了帶AG4自動變速箱的桑塔納2000型轎車的結構碰撞特性，并提出了一定的結構改進方案。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，給人們的生活帶來了極大的便利，成為各國經濟發(fā)展的重大動力和機遇。與此同時。汽車也對人類社會造成了兩大負面影響。這就是不斷發(fā)生的交通事故和汽車廢氣的排放。前者造成了每年數以萬計的人員傷亡和巨大的財產損失，而后者則為人類生存的人氣環(huán)境造成了嚴重的污染。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，即所謂的土動安全性。目前，己發(fā)展成熟的主動安全性的裝置和技術主要包括車輪防抱死制動系統(tǒng)(ABS)、牽引力控制系統(tǒng)(TCS)、主動懸架、四輪轉向、四輪驅動、車距雷達報警系統(tǒng)汽車全球定位導航系統(tǒng)(GPS)等等。另一類是在交通事故發(fā)生之后，盡可能地減少司機與乘員直接受到傷害的程度，也即所謂的被動安全性。作為被動安全性研究的主要內容，就是如何合理地進行車身結構安全性設計，利用車身結構件的變形盡可能地吸收能量以減少對乘員的沖擊和

5、防止乘員生存空間—車廂的變形同時，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”。車身結構的安全性設計和乘員約束系統(tǒng)的采用，兩者相輔相成。密不可分。早在二十世紀六十年代，汽車的安全性問題就引起了汽車工業(yè)發(fā)達國家的重視。美國于1968年頒布了聯(lián)邦機動車安全標準(FMVSS)，此后歐洲和日本也相繼推出了ECE安全法規(guī)和日本道路運輸車輛保安基準。所有的這些強制性法規(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、人們的生命和財產安全，另一方面又促使汽車生產廠商投入大量的人力和財力進行汽車安全性技術的研究和開發(fā)工作，推動了汽車技術的不斷發(fā)展。我國的汽車_f業(yè)起步相對較晚，在1995年也已將涉及汽車安全、環(huán)境保護和節(jié)能方面的66項標準納入強制性標準體系，其中主動安全標準37項，被動安全標準13項，這些標準大多是參照ECE法規(guī)制定的。而且，在20001年我國也即將執(zhí)行關于汽車碰撞安全性的強制性法規(guī)，這就使得對于車輛碰撞安全特性的研究工作變得迫在眉睫。