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含人体模型的车辆正面碰撞计算机模拟分析
| 论文题名： | 含人体模型的车辆正面碰撞计算机模拟分析 |
| 关键词： | 车辆正面碰撞;被动安全性;人体模型;模拟;伤害程度 |
| 摘要： | 随着车辆设计朝着的高速化、轻量化方向发展，汽车保有量增加，交通事故数量及其造成的人员伤亡数量呈上升趋势，为提高汽车被动安全性能，减少乘员伤亡，在汽车开发阶段必须研究汽车结构的耐撞性和在碰撞中对乘员的保护作用。虽然汽车碰撞试验对车型以及被动保护装置的最终认证和鉴定必不可少，但其试验准备工作费用、试验所需费用都十分昂贵，同时受随机因素的影响，试验结果不够稳定，可重复性差。国外相关研究表明，对含假人的汽车碰撞过程进行计算机模拟，不仅能预测汽车结构本身的耐撞性能，同时还能较准确的预测碰撞过程中乘员的响应与伤害程度，能在车辆在开发进程中较好的预测其被动安全性能，加快新车型开发速度。 本文在对碰撞过程数值模拟计算的相关理论——动态显式非线性有限元法基本原理、思路和实现方法进行较系统的学习的基础上，对国际碰撞模拟分析中通用的HybridⅢ-50th男性假人模型进行了较深入剖析，充分掌握了建立人体正面碰撞有限元模拟所需要的各种单元和材料的数学模型和理论、参数等，对有限元假人模型的结构组成进行了分析和坐姿调整，并且通过模拟其在所给定作用力下的运动响应来验证了移植后的假人有限元模型的正确性和假人模型各个部分响应的协调性。 接下来，本文按照LS_DYNA中的安全带建立方法，建立了包含卷收器、滑环和预紧器等附件的安全带模型，并且较好的模拟在安全带约束下假人的响应。 最后，本文结合研究室已有的研究基础，将坐姿调整后的假人有限元模型和所建立的安全带模型移植到整车结构正面碰撞有限元模型中，并建立了座椅的有限元模型，进行了含假人有限元模型的整车正面碰撞过程模拟。通过数值仿真计算，重现了整车碰撞过程中假人的运动响应，得到模拟假人的部分伤害评价指标，并且与试验结果吻合较好。 本文对含假人有限元模型的整车正面碰撞历程的数值模拟进行了一次有益的尝试，有利于促进有限元仿真模拟技术在汽车被动安全领域的应用。因此，本文的研究具有一定的现实意义。 |
| 作者： | 王欣 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 胡玉梅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2003 |
| 正文语种： | 中文 |
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