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基于磁流变液的汽车碰撞缓冲吸能装置主动控制研究
| 论文题名： | 基于磁流变液的汽车碰撞缓冲吸能装置主动控制研究 |
| 关键词： | 磁流变液;汽车碰撞;缓冲吸能装置;主动控制 |
| 摘要： | 汽车在给人们带来了巨大的便利的同时，也给对人们的生命安全发起了挑战，交通事故已成为人类生命安全的重要威胁。提高汽车的被动安全性，减少汽车在碰撞过程中对驾驶员和乘客的伤害，并减少财产损失是十分必要和紧迫的。保险杠是汽车发生正面碰撞首先接触的部分，提高保险杠的缓冲吸能特性，对提高汽车的被动安全至关重要。为提高汽车保险杠缓冲吸能特性，国内外学者从结构设计优化、新型材料的应用、加装缓冲吸能装置等方面取得了大量的成果，但这些保险杠的刚度都不能根据碰撞环境的变化进行自我调节。 本文针对传统汽车保险杠吸能装置刚度不可控、对不同碰撞环境适应性差、变形后不能重复使用的问题，结合磁流变液响应时间短、阻尼力可控、耗能低、剪切屈服力大的特点，设计应用于汽车保险杠的磁流变液缓冲吸能装置，并对其进行主动控制研究。主要工作内容如下: (1)汽车碰撞能量衰变特性研究。利用有限元软件Hypermesh和LS-DYNA对传统吸能式保险杠汽车碰撞过程进行有限元仿真分析，研究传统吸能式保险杠汽车碰撞过程的能量衰变特性，分析吸能盒的变形过程和吸能特性，为磁流变液缓冲吸能装置的设计及主动控制提供基础。 (2)汽车保险杠磁流变液缓冲吸能装置优化设计。基于磁流变液的特性和修正的Bingham模型完成磁流变液缓冲吸能装置的设计，并对结构参数进行优化。通过对装有磁流变液缓冲吸能装置的汽车整车碰撞仿真，结果表明磁流变液缓冲吸能装置可以提高汽车的被动安全性。 (3)基于模糊PID控制的磁流变液缓冲吸能装置主动控制研究。建立整车碰撞控制系统的动力学模型，基于模糊PID控制原理设计了模糊PID控制器，在Matlab/Simulink环境进行模拟仿真，仿真结果表明通过模糊PID控制器可以有效对磁流变液缓冲吸能装置进行主动控制，使其在碰撞过程刚度可控、吸能效果更好。 |
| 作者： | 张俊飞 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 赵树恩 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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