基于虚拟现实技术的汽车碰撞仿真研究本科论文.doc

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1、青岛理工大学工学硕士学位论文目录摘要IAbstractIII第1章绪论11.1研究背景与目的11.2国内外研究现状21.2.1汽车被动安全性及研究内容21.2.2汽车实车碰撞安全法规41.2.3国内外对汽车仿真碰撞的研究81.3本研究主要内容与技术路线151.4本章小结16第2章汽车正面碰撞的有限元模型建立172.1汽车碰撞有限元模型建立流程172.2几何模型的建立182.3模型简化及网格划分182.4部件的材料、属性赋予及连接202.5边界条件与控制参数设置212.6本章小结25第3章整车碰撞仿真及结果分析263.1LS-DYNA软件简介263.2撞击力的传递路径及碰撞评价指

2、标313.2.1汽车正面碰撞力传递路径313.2.2评价指标323.3计算结果分析353.3.1变形分析363.3.2能量变化分析403.3.3加速度变化分析413.4本章小结43II青岛理工大学工学硕士学位论文第4章结构优化与验证444.1结构优化444.2改进结果验证464.2.1改进后位移曲线分析464.2.2改进后加速度曲线分析474.3本章小结48第5章结论与展望49参考文献50攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作53致谢54II青岛理工大学工学硕士学位论文摘要现代社会交通事故频发，人们对生命安全的重视程度日渐增强，在这样的背景下，对汽车被动安全性进行深入探讨显得

3、尤为必要。欧美国家率先利用实车进行汽车正面、侧面等不同碰撞形式的撞击试验，分析统计结果后制定出了符合本国国情的安全法规。随着科学技术的发展，人类对计算机技术和非线性有限元理论有了更深入的认识，现阶段大部分的碰撞试验都是采用计算机软件来模拟完成的，能够很好地辅助研究实车碰撞事故。本研究归纳了国内外颁布的汽车碰撞安全法规及新车碰撞评定标准，分析了主要的安全条例的类型及发展历程，阐述了虚拟仿真技术在汽车碰撞研究中的发展轨迹及其在该领域中的地位，探讨出了我国在汽车虚拟仿真试验存在的不足。本研究基于某款汽车进行了正面全宽的虚拟碰撞仿真，研究了其吸能部件变形及乘员舱完好性情况。采用有限元方

4、法建立了包括白车身、轮胎、立柱、发动机等主要响应结构的整车有限元模型；根据我国新车碰撞评价要求进行相关设置，研究了正面碰撞中保险杠、前纵梁、A柱等关键部位的位移、能量、加速度等数据的波动情况，指出了结构上的缺陷导致了碰撞力在传递路径上的扭曲，碰撞能量吸收效率降低，从而对乘员造成直接或者间接的危害；针对结构不足提出了在吸能部件的碰撞力传递连续性及乘员舱刚度方面进行改进的方案，并进行了再次验证。对比改进前后的结果发现结构的优化提高了车辆的被动安全性，减少对乘员的不利影响。由于整车模型复杂，涉及车体网格划分、材料属性赋予、边界条件及控制参数设置等内容，建模及计算用时较长，操作上主要参

5、考其他文献经验，在计算精度上存在误差，依然能够为车辆的碰撞仿真研究提供一定的参考价值，对提高车身的耐撞性研究有较为深远的意义。关键词虚拟仿真；汽车碰撞；车辆安全II青岛理工大学工学硕士学位论文II青岛理工大学工学硕士学位论文AbstractNowadays,theemphasesonthesafetyaregrowing,andalargenumberofroadtrafficaccidentsoccureveryyear.Researchonautomotivepassivesafetybecomesparticularlynecessaryandurgent.Europea

6、ndtheUnitedStatescarriedoutrealcarcrashtestfirstandproposedtheregulationabouthead-oncollision,sidecollision,etc.Withthedevelopmentofcomputertechnologyandnonlinearfiniteelementtheory,computersoftwaresareusedtosimulatevarioustypesofcollisiontestscommonly,aregoodtoolstostudytherealvehiclecollis

7、ion.Thestudyconcludedthenationalregulationsaboutautomotivecollisionsafetyandthedevelopmentprocessofthenewcarsafetyregulationsathomeandabroad.Thetechnologyandimportanceofvirtualautomotivecollisionsimulationwasdescribed.Thepaperexploredtheweaknessono