能量耗散型貨車后下部防護(hù)裝置的開發(fā)與有限元仿真分析.pdf

1、隨著我國(guó)汽車保有量的增加，交通事故也日漸頻發(fā)。追尾事故數(shù)量占總事故數(shù)量的比例近20％，其中轎車追尾貨車事故造成的傷亡率在所有事故類型中是最高的。因?yàn)檗I車與貨車之間在質(zhì)量、結(jié)構(gòu)和剛度等方面存在顯著差異，所以在轎車追尾貨車的事故中，通常轎車損毀嚴(yán)重，其駕乘人員的生命也面臨嚴(yán)重威脅。因此，在該事故類型中，有效的貨車后下部防護(hù)裝置對(duì)于保護(hù)追尾車輛駕乘人員的人身安全具有重要意義。
　　 本研究旨在開發(fā)一款性能優(yōu)良的能量耗散型貨車后下部防護(hù)

2、裝置，以減小轎車追尾貨車事故中轎車乘員的傷亡風(fēng)險(xiǎn)。
　　 該防護(hù)裝置的開發(fā)方法和流程如下。首先，對(duì)20輛貨車的車架尺寸進(jìn)行測(cè)量，接著對(duì)110款國(guó)產(chǎn)轎車側(cè)視輪廓線進(jìn)行繪制。再依據(jù)以上統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及GB11567.2-2001的要求設(shè)計(jì)新型防護(hù)裝置的基本結(jié)構(gòu)。然后，利用UG對(duì)其進(jìn)行三維幾何建模，再將幾何模型導(dǎo)入HyperMesh建立有限元模型。為了與新型防護(hù)裝置作對(duì)比，從目前在用的后下部防護(hù)裝置中選取具有代表性的一款作為典型防護(hù)裝置，

3、并為其建立有限元模型。依照國(guó)標(biāo)的試驗(yàn)要求，利用LS-DYNA對(duì)兩款后下部防護(hù)裝置進(jìn)行移動(dòng)壁障追尾碰撞有限元仿真，從移動(dòng)壁障的加速度峰值、回彈速度峰值和鉆入量峰值三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。最后，對(duì)新型防護(hù)裝置進(jìn)行優(yōu)化，將防護(hù)裝置各部件的厚度作為試驗(yàn)因素，進(jìn)行6因素3水平的正交試驗(yàn)并運(yùn)用綜合評(píng)分法選取最優(yōu)水平組合。把最優(yōu)尺寸組合代入有限元模型進(jìn)行仿真試驗(yàn)，與前期仿真結(jié)果對(duì)比，檢驗(yàn)優(yōu)化效果。
　　 研究結(jié)果顯示:在對(duì)新型防護(hù)

4、裝置進(jìn)行的碰撞仿真中，移動(dòng)壁障的加速度峰值為11.6g，回彈速度峰值為0.76m/s，鉆入量峰值為-100.6mm，該負(fù)號(hào)意為移動(dòng)壁障未鉆入車架，各項(xiàng)指標(biāo)均符合法規(guī)要求，新型防護(hù)裝置有效的發(fā)揮了阻擋功能和緩沖吸能功能。而在對(duì)典型防護(hù)裝置進(jìn)行的碰撞仿真中，移動(dòng)壁障未被有效阻擋而發(fā)生了鉆入碰撞，典型防護(hù)裝置尚不能滿足法規(guī)要求。經(jīng)過(guò)優(yōu)化后的新型防護(hù)裝置減重至27.3kg，相對(duì)于優(yōu)化前質(zhì)量46.4kg減小了41.1％。在對(duì)優(yōu)化后的新型防護(hù)裝置進(jìn)