汽车夹层风窗玻璃抗冲击破坏机理与吸能特性的研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com汽车2016年(第38卷)第1期AutomotiveEngineering2016(Vo1．38)No．12016017汽车夹层风窗玻璃抗冲击破坏机理与吸能特性的研究钟渝楷，姚小虎，臧曙光(1．华南理工大学土木与交通学院，广州510640；2．中国建筑材料科学研究院，北京100024)[摘要]本文建立了汽车风窗玻璃有限元模型，利用非线性动力学有限元软件LS—DYNA求解得到了风窗玻璃典型位置的加速度时程曲线和裂纹扩展模式，并与文献中的实验结果进行了对比，验证了模型的正确性；然后，基于该模型，研究风窗玻璃厚度对最大接触力、冲击块

2、最大位移、头部损伤指标和吸能比率等吸能指标的影响规律。结果表明，汽车风窗玻璃遭受低速冲击时，在风窗玻璃总厚度不变的情况下，适当增加玻璃厚度、减小PVB厚度能起到更好保护乘员安全的效果。关键词：汽车风窗玻璃；抗冲击；破坏机理；吸能特性；数值模拟AResearchontheMechanismofImpactDamageResistanceandEnergyAbsorptionCharacteristicsofVehicleLaminatedWindshieldZhongYukai．YaoXiaohu&ZangShuguang1．SchoolofCivilEngine

3、eringandTransportation，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou5106402．ChinaBuildingMaterialsScienceResearchInstitute，Beijing100024『Abstract]Inthispaper，afiniteelementmodelforvehiclewindshieldiSestablished，withwhichandby1一singnonlineardynamicfiniteelementsoftwareLS-DYNA，thetimehist

4、oryCHIVeofaccelerationatatypicallocationandthecrackpropagationpatternsofthewindshieldareobtainedandcomparedwiththeexperimentalresultsinlit—eratures，verifyingthecorrectnessofthemode1．Thenbasedonthemodel，thelawoftheinfluenceofwindshieldthicknessonenergyabsorptionindicators，includingmax

5、imLlmcontactforce，maximumdisplacementofimpactor，headinjurycriteriaandenergyabsorptionratioetc，isinvestigated．Theresultsshowthatwhenvehiclewindshieldissubjectedtolow—velocityimpact，appropriatelyincreasingglassthicknessandreducingPVBthicknesswiththetotalthicknessofwindshieldkeptunchang

6、edcanhaveabettereffectofoccupantsafetyprotection．Keywords：vehiclewindshield；impactresistance；damagemechanism；energyabsorptioncharacteris-tic：numericalsimulation是两层无机玻璃(脆性)和一层PVB(高度非线性)月U舌夹层经高压压制而成的三维曲面⋯，具备良好的吸能作用和抗冲击能力，其破坏机理研究具有相当大聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinylbutyral，PVB)夹层难度。清华大学国家交通事故数据库的统计数据指

7、风窗玻璃是汽车重要组成部分，有防止驾驶员在车出，81．02％的伤亡事故源于头部与风窗玻璃冲击。辆碰撞时抛出窗外、减轻或避免行人头部损伤和阻早期理论和实验研究主要采用线弹性材料本构止碎石等物体冲击的作用。汽车前后风窗玻璃一般和简化几何结构。近年来，研究者逐步提出考国家国际科技合作专项项目(2011DFA53080)、国家自然科学基金(11372113)和爆炸科学与技术国家重点实验室(北京理工大学)开放课题(KFJJ14—2M)资助。原稿收到日期为2014年6月26日，修改稿收到日期为2014年8月26日。学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetu

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