汽車吸能轉(zhuǎn)向機構(gòu)的設(shè)計與碰撞仿真.pdf

1、隨著汽車保有量的不斷增加和車速的提高，汽車安全問題日益突出，成為汽車研究的主題之一。而交通事故統(tǒng)計資料表明轉(zhuǎn)向機構(gòu)是正面碰撞時造成駕駛員傷害的主要部件。 本文分析了汽車碰撞安全的相關(guān)措施，重點研究了吸能防傷轉(zhuǎn)向機構(gòu)在汽車碰撞安全中的作用及其工作原理和結(jié)構(gòu)型式。在此基礎(chǔ)上，本文通過對世界上著名的發(fā)明問題解決理論-TRIZ進行系統(tǒng)研究，將其應用于吸能防傷轉(zhuǎn)向機構(gòu)的設(shè)計，一方面針對傳統(tǒng)的機械式轉(zhuǎn)向機構(gòu)提出新型的吸能防傷方案；另一方面，

2、通過分析國內(nèi)某企業(yè)生產(chǎn)的電動助力轉(zhuǎn)向機構(gòu)(EPS)在吸能防傷方面的存在問題，利用TRIZ理論中的發(fā)明原理對其進行改進設(shè)計。 同時，為了驗證改進的EPS轉(zhuǎn)向機構(gòu)相比于原來設(shè)計方案的在吸能防傷方面的優(yōu)勢，本文在非線性有限元理論的基礎(chǔ)上，按照GB11557-1998《防止汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)對駕駛員傷害的規(guī)定》的要求，利用著名的顯式動力學分析軟件ANSYS/LS-DYNA分別對原EPS轉(zhuǎn)向機構(gòu)和改進的EPS轉(zhuǎn)向機構(gòu)與人體模塊進行碰撞仿真。

3、 為保證仿真的可靠性，首先，本文對用于碰撞仿真的人體模塊模型進行了驗證校核，使其滿足GB11557中關(guān)于碰撞試驗中人體模塊的質(zhì)量、變形剛度等的要求。第二，仔細研究了汽車碰撞仿真中在單元類型、材料模型選取以及網(wǎng)格劃分、運算控制等方面的處理原則。第三，對于原EPS結(jié)構(gòu)與改進結(jié)構(gòu)中相同的結(jié)構(gòu)本文采用一致的模型和網(wǎng)格處理方法，以保證仿真結(jié)果的可比較性，同時，兩者采用一樣的邊界條件和初始條件，以及相同的分析參數(shù)。 最后，本文對原EPS