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行人下肢生物力学计算模型和aPLI腿型生物仿真度比较
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作者 崔世海 杨宇 +2 位作者 闫晓晓 李海岩 贺丽娟 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第7期1239-1245,共7页
为了探究行人下肢有限元模型与先进行人腿型冲击器(aPLI)在行人保护碰撞测试过程中响应的差异性,基于2021版中国新车评价规程(C-NCAP)行人保护评价指标,对国人第五十百分位行人下肢有限元模型和aPLI腿型有限元模型在跑车(RDS)、家庭轿车... 为了探究行人下肢有限元模型与先进行人腿型冲击器(aPLI)在行人保护碰撞测试过程中响应的差异性,基于2021版中国新车评价规程(C-NCAP)行人保护评价指标,对国人第五十百分位行人下肢有限元模型和aPLI腿型有限元模型在跑车(RDS)、家庭轿车(FCR)、多用途车(MPV)和运动型多用途车(SUV)这4种不同简化车型中的运动学响应及下肢碰撞损伤进行比较,同时在SUV车型中进行刚性腿(TRL)碰撞仿真以评估发动机罩前缘对行人骨盆造成的损伤。结果表明:在4种不同车型碰撞仿真中,行人下肢有限元模型与aPLI腿型在运动学响应方面存在一定的差异。在损伤评估方面,行人下肢有限元模型胫骨弯矩最大值均小于aPLI腿型,未设置长骨和韧带失效的行人下肢有限元模型股骨弯矩最大值相比设置失效形式的下肢有限元模型与aPLI腿型更接近;在RDS车型碰撞仿真中,未设置失效的行人下肢有限元模型股骨弯矩最大值与aPLI腿型差异较为明显;行人下肢有限元模型在下肢损伤评估方面更为全面。 展开更多
关键词 行人保护 行人下肢有限元模型 aPLI腿型 下肢损伤
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侧面柱碰工况下考虑乘员和电池保护的电动微型商用车车身结构优化
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作者 杨蓉 李世宇 +3 位作者 程天浩 邹平 陈思东 田林雳 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第30期13139-13149,共11页
针对一款面向欧洲市场的电动微小型商用车,参照E-NCAP法规开展侧面柱碰仿真试验,发现该车型被撞侧的车身结构和位于车身底部的动力电池包都发生严重变形。通过分析白车身能量传递路径,选取B柱和门槛梁等7个主要零部件的厚度作为设计变量... 针对一款面向欧洲市场的电动微小型商用车,参照E-NCAP法规开展侧面柱碰仿真试验,发现该车型被撞侧的车身结构和位于车身底部的动力电池包都发生严重变形。通过分析白车身能量传递路径,选取B柱和门槛梁等7个主要零部件的厚度作为设计变量,以整车轻量化和提高碰撞吸能为优化目标,构建响应面近似模型,结合多目标螳螂搜索算法开展多目标优化。优化后,相关部件结构吸能量提高22.3%,质量减轻2.1%。同时在侧面柱碰撞中,B柱腹部和下门槛的侵入量分别减少22.5%和26.3%。但车身底部结构变形仍旧较大,电池包变形量约占总体尺寸的12.4%,电池包安全性仍存在隐患。于是在电池包右侧的纵梁内填充莲藕仿生薄壁吸能结构,结果发现填充后再碰撞电池包侧围仅发生轻微变形,变形小于整体尺寸的10%,达到安全要求。研究通过多目标优化和填充仿生薄壁吸能结构,最终实现目标车型在侧面柱碰工况下乘员和电池安全性能的全面提升。 展开更多
关键词 电动汽车 侧面柱碰 车身结构优化 电池包安全 仿生薄壁吸能结构
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自动驾驶汽车“零重力”座椅不同展开坐姿下乘员正面碰撞损伤研究
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作者 武和全 盘江强 +1 位作者 边楚虹 高双全 《汽车技术》 北大核心 2025年第8期1-14,共14页
针对“零重力”座椅在不同展开角度下的乘员碰撞安全问题开展研究,首先搭建汽车正面碰撞模型,调整座椅角度为标准姿态、零重力坐姿以及在标准姿态基础上将靠背角度调整至120°、150°和180°三种不同姿态,再给模型分别施加4... 针对“零重力”座椅在不同展开角度下的乘员碰撞安全问题开展研究,首先搭建汽车正面碰撞模型,调整座椅角度为标准姿态、零重力坐姿以及在标准姿态基础上将靠背角度调整至120°、150°和180°三种不同姿态,再给模型分别施加40 km/h和56 km/h两种碰撞速度曲线。仿真对比发现:标准姿态下乘员头部、颈部、胸部损伤值最小,零重力姿态下乘员头部、颈部损伤值最大;胸部损伤风险随姿态角度增大而增大,胸部发生压缩变形,肺部最易受到挫伤,其次为肝脏与脾脏。乘员倾斜角度的增加,乘员下潜严重且下肢“二次碰撞”的风险增大。 展开更多
关键词 自动驾驶 倾斜坐姿 正面碰撞 乘员损伤 生物力学
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侧面柱碰撞工况电池包碰撞安全性快速预测 被引量:1
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作者 马骋浩 申宗玹 +3 位作者 汪俊 敖文宏 邢伯斌 夏勇 《汽车工程》 北大核心 2025年第1期117-126,共10页
为更全面地开展电动汽车侧面柱碰撞安全性分析,采用区域细化方案建立了电池包有限元模型,并应用于整车和电池包两个层级的碰撞仿真。依据事故统计结果,考察了包含国标工况在内不同碰撞速度、位置和角度组合下的整车侧面柱碰撞响应。考... 为更全面地开展电动汽车侧面柱碰撞安全性分析,采用区域细化方案建立了电池包有限元模型,并应用于整车和电池包两个层级的碰撞仿真。依据事故统计结果,考察了包含国标工况在内不同碰撞速度、位置和角度组合下的整车侧面柱碰撞响应。考虑到整车层级仿真成本较高,采用碰撞速度调节和质量补偿方法建立了电池包层级参数化模型,用于开展大规模侧面柱碰撞仿真。基于能量法提出了一种电池包层级碰撞响应的快速预测模型,可实时判断不同侧面柱碰撞条件下的电池包变形情况和机械失效风险。经验证,该模型的平均预测误差为3.22%。 展开更多
关键词 电池包 碰撞安全性 侧面柱碰撞 有限元仿真 快速预测
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车-车碰撞典型场景下驾驶风格对避撞参数的影响 被引量:1
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作者 韩勇 皇甫倍玉 +3 位作者 叶美婷 潘迪 吴贺 申水文 《汽车工程》 北大核心 2025年第1期127-136,共10页
为研究车-车碰撞事故中驾驶人风格与避撞参数、避撞率间的关系以提高行车安全性,本文通过车-车碰撞数据库(vehicle-vehicle traffic accident database with video,VV-TRAVi)中610例真实事故视频聚类分析出5种典型场景,其中十字路口处... 为研究车-车碰撞事故中驾驶人风格与避撞参数、避撞率间的关系以提高行车安全性,本文通过车-车碰撞数据库(vehicle-vehicle traffic accident database with video,VV-TRAVi)中610例真实事故视频聚类分析出5种典型场景,其中十字路口处占比最大,主要分为有、无视觉障碍2种典型碰撞场景,基于6自由度驾驶模拟器动态搭建上述2种十字路口处典型碰撞场景。通过问卷调查、主成分分析和K均值聚类将驾驶风格分为激进型、普通型和谨慎型,并招募60名3种驾驶风格志愿者在所搭建的2种典型碰撞场景下进行实验数据采集,并在92组有效数据样本中提取3种风格下的避撞参数:TTC(time-to-collision)、BRT(braking reaction time)、速度和纵向减速度,采用单因素方差分析和独立样本T检验分析3种驾驶风格对上述避撞参数的影响。结果表明:在有、无视觉障碍的2种典型碰撞场景下,3种驾驶风格的TTC、BRT、速度和纵向减速度均呈现显著差异;其中,激进型、普通型以及谨慎型的TTC均值(s)分别为0.54和1.21、0.59和1.33以及1.01和2.58,BRT均值(s)分别为1.12和0.9、1.32和1.3以及1.6和1.56,两者均呈现依次增大趋势;速度均值(km/h)分别为37.53和45.03、30.37和34.93以及27.62和30.37,纵向减速度均值(m/s~2)分别为9.38和9.13、6.2和5.6以及3.92和3.66,两者均呈现依次减小趋势;3种驾驶风格避撞率呈现“谨慎型>普通型>激进型”。研究结果为制定考虑驾驶风格的车辆避撞策略提供参考。 展开更多
关键词 车-车碰撞 事故场景 驾驶风格 避撞 志愿者实验
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球铰强度对小偏置碰撞的影响及仿真精度提升 被引量:1
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作者 邵金华 赵美洲 +1 位作者 陈鹏 禹慧丽 《汽车技术》 北大核心 2025年第8期34-40,共7页
为探究底盘结构中球铰强度对小偏置碰撞的影响,从而提高实际工程应用中仿真模型的精度,采用试验与仿真结合的方法,通过底盘关键零部件材料试验与球头失效试验获得对应材料力学参数,对关键位置球铰强度进行设计,搭建局部台车对底盘零件... 为探究底盘结构中球铰强度对小偏置碰撞的影响,从而提高实际工程应用中仿真模型的精度,采用试验与仿真结合的方法,通过底盘关键零部件材料试验与球头失效试验获得对应材料力学参数,对关键位置球铰强度进行设计,搭建局部台车对底盘零件进行标定来提高分析模型仿真精度。结果表明,球铰强度对小偏置碰撞工况的影响较大,标定后的模型分析结果与试验的一致性较好。 展开更多
关键词 汽车安全 球铰强度 小偏置碰撞 仿真精度
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模型降阶驱动车身零部件侧面碰撞性能快速仿真验证方法
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作者 翟明洋 程晨 +2 位作者 田洪生 徐忠伟 毛立忠 《汽车技术》 北大核心 2025年第10期1-9,共9页
针对整车碰撞仿真中计算成本高、效率低等问题,结合模型降阶技术和车身零部件仿真策略,提出一种高效的车身零部件性能仿真验证方法。将关键零部件置于车身子系统进行耐撞性仿真验证,通过将车身置于刚性地面,设置接触和摩擦因数,复现整... 针对整车碰撞仿真中计算成本高、效率低等问题,结合模型降阶技术和车身零部件仿真策略,提出一种高效的车身零部件性能仿真验证方法。将关键零部件置于车身子系统进行耐撞性仿真验证,通过将车身置于刚性地面,设置接触和摩擦因数,复现整车运动姿态,以保证仿真精度;利用收缩包络网格替代非撞击侧车身结构,大幅减少单元网格数量,实现模型降阶和计算效率提升。试验结果表明:降阶模型仿真效率分别提升约45倍,在保证仿真精度的同时,实现车身关键零部件仿真快速验证和优化。 展开更多
关键词 车身零部件 侧面碰撞 降阶模型 耐撞性优化 碰撞仿真
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车载事故紧急呼叫系统自动触发加速度波形研究
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作者 娄磊 顾海明 王景琛 《汽车技术》 北大核心 2025年第6期23-27,共5页
研究了国外车载事故紧急呼叫系统(AECS)相关标准的现状,提出了适用于我国的AECS自动触发条件的基本原则。通过对国内车企气囊标定策略的调研和大量实车碰撞加速度数据的收集,分析了各个方向的碰撞动力学,研究了车体运动特征,并进行了数... 研究了国外车载事故紧急呼叫系统(AECS)相关标准的现状,提出了适用于我国的AECS自动触发条件的基本原则。通过对国内车企气囊标定策略的调研和大量实车碰撞加速度数据的收集,分析了各个方向的碰撞动力学,研究了车体运动特征,并进行了数据处理和统计分析。确定了正面碰撞、侧面碰撞和后碰撞的车身加速度波形,并据此定义了AECS标准中自动触发条件的试验加速度通道和速度变化量参数。试验结果表明,所定义的自动触发条件较联合国标准更为敏感,能够提升AECS的响应效率。 展开更多
关键词 自动紧急呼叫系统 自动触发 加速度波形 碰撞恢复系数 台车试验
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考虑行人安全的智能车辆制动避撞策略及优化
9
作者 王丹琦 刘家豪 +2 位作者 石亮亮 刘念松 张洪浩 《西南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第8期13-25,共13页
车辆主动避撞技术通过改变自车运动状态来避免或减轻碰撞危险,可有效降低突发行人干扰事故的损伤风险,成为主动安全领域的研究热点。以降低行人头部损伤为目标,提出一种以余弦曲线为基础的智能车辆制动避撞控制策略及优化方法,通过ISIGH... 车辆主动避撞技术通过改变自车运动状态来避免或减轻碰撞危险,可有效降低突发行人干扰事故的损伤风险,成为主动安全领域的研究热点。以降低行人头部损伤为目标,提出一种以余弦曲线为基础的智能车辆制动避撞控制策略及优化方法,通过ISIGHT和MADYMO联合仿真与遗传算法构建优化框架,优化智能车辆余弦制动曲线频率、振幅和相位参数。以某乘用车与行人碰撞事故为例,对比分析车辆完全制动、初始控制制动、优化后控制制动3种避撞策略对行人头部HIC值、头部与车辆接触加速度峰值、头部与地面接触加速度峰值3个指标的影响规律。研究发现,当行人位于车辆前方中间和左侧时,改变初始控制制动策略的振幅和频率对头部与地面接触加速度峰值和HIC产生积极影响。构建的车辆紧急制动策略优化方法相较于初始控制制动方案,行人头部HIC值降低8.54%;相较于车辆完全制动方案,行人头部HIC值降低32.65%,有效实现行人头部碰撞损伤防护。所提出的方法可为L2级及以上车辆辅助驾驶功能设计和以行人保护为目标的车辆主动控制策略开发提供理论和工程参考。 展开更多
关键词 车辆紧急制动 行人头部损伤 制动策略优化
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铝蜂窝串联缓冲结构静态压缩仿真与试验研究 被引量:23
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作者 李萌 刘荣强 +2 位作者 罗昌杰 郭宏伟 丁北辰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期50-56,共7页
为更好设计多级铝蜂窝缓冲结构,为星球着陆器缓冲结构设计提供理论依据,对串联式铝蜂窝结构进行静态压缩的仿真与试验研究。针对仿真模型规格的多样性,为提高仿真效率,基于PCL语言编写参数化建模分析程序,实现有限元模型的自动建立。通... 为更好设计多级铝蜂窝缓冲结构,为星球着陆器缓冲结构设计提供理论依据,对串联式铝蜂窝结构进行静态压缩的仿真与试验研究。针对仿真模型规格的多样性,为提高仿真效率,基于PCL语言编写参数化建模分析程序,实现有限元模型的自动建立。通过与理论公式及试验结果对比,证明有限元模型可准确计算串联铝蜂窝缓冲结构受静态压缩载荷作用下的平均应力及极限应变值,能准确提供整个变形过程铝蜂窝所受载荷信息。与传统的试验方法相比,该有限元仿真模型计算成本低、不受试验条件限制,且有较高的计算精度。仿真与试验研究表明,对同一尺寸蜂窝,与单个铝蜂窝缓冲器相比,串联式组合铝蜂窝缓冲器能吸收更多的能量。 展开更多
关键词 参数化建模 吸能性 串联蜂窝结构 数值仿真 试验研究
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轿车B柱的优化及对侧面碰撞安全性的影响 被引量:37
11
作者 游国忠 陈晓东 +2 位作者 程勇 朱西产 苏清祖 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期972-975,共4页
应用计算机仿真技术对国产某小型轿车的侧面碰撞吸能部件B柱进行了碰撞仿真,并对其进行了有限元结构优化计算分析与研究。由改进前后的整车侧面碰撞仿真计算结果对比表明,部件的碰撞仿真设计是确保设计车辆具有良好碰撞性能的一种重要... 应用计算机仿真技术对国产某小型轿车的侧面碰撞吸能部件B柱进行了碰撞仿真,并对其进行了有限元结构优化计算分析与研究。由改进前后的整车侧面碰撞仿真计算结果对比表明,部件的碰撞仿真设计是确保设计车辆具有良好碰撞性能的一种重要的方法和手段,应用有限元法进行结构优化设计是一种有效的方法。 展开更多
关键词 侧面碰撞 B柱 有限元分析 优化设计
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在车对车碰撞条件下轿车斜角碰撞及小重叠碰撞的驾驶员损伤研究 被引量:20
12
作者 曹立波 张萍 +3 位作者 颜凌波 张恺 谢飞 乐中耀 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期174-180,共7页
为探究驾驶员在斜角碰撞和小重叠碰撞中的损伤风险,利用某经过验证的丰田Yaris整车模型,建立了100%正面碰撞、40%偏置碰撞、25%偏置碰撞和左侧30°斜角碰撞的LS-DYNA车与车碰撞模型,并根据试验数据建立了MADYMO驾驶员约束系统模型,... 为探究驾驶员在斜角碰撞和小重叠碰撞中的损伤风险,利用某经过验证的丰田Yaris整车模型,建立了100%正面碰撞、40%偏置碰撞、25%偏置碰撞和左侧30°斜角碰撞的LS-DYNA车与车碰撞模型,并根据试验数据建立了MADYMO驾驶员约束系统模型,和进行模型的验证。利用所组成的碰撞模型开展了被碰车与碰撞车上假人在以上4种碰撞中的损伤仿真。结果表明,车与车左侧30°斜角碰撞是一种非常危险的工况,尤其可能使驾驶员产生较大的下肢损伤;被碰车的驾驶员容易产生较大的颈部损伤;而总的来说,在4种碰撞工况中,小重叠碰撞导致的驾驶员损伤最小。 展开更多
关键词 正面碰撞 偏置碰撞 斜角碰撞 小重叠碰撞 驾驶员损伤
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薄壁金属管塑性变形缓冲器吸能特性的试验研究 被引量:23
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作者 罗昌杰 刘荣强 +2 位作者 邓宗全 李萌 沈进进 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期101-106,共6页
通过试验方法研究了薄壁铝管塑性变形缓冲器在准静态作用下的吸能特性。为了对各种缓冲器的缓冲性能进行综合评价,给出了三类缓冲器缓冲性能的评价方法。分析了薄壁金属管塑性变形缓冲器在工作过程中的变形机理,在此基础上,提出了通过... 通过试验方法研究了薄壁铝管塑性变形缓冲器在准静态作用下的吸能特性。为了对各种缓冲器的缓冲性能进行综合评价,给出了三类缓冲器缓冲性能的评价方法。分析了薄壁金属管塑性变形缓冲器在工作过程中的变形机理,在此基础上,提出了通过对缓冲器胀环的不定径部分进行预处理,可以大大的提高缓冲器的理想吸能效率,减小缓冲力在工作过程中的波动。最后,对12种经过预处理后的薄壁铝管塑性变形缓冲器进行了试验,结果表明,通过该方法可以大大提高缓冲器的理想吸能效率,验证了该方法的正确性与可行性。 展开更多
关键词 薄壁金属管 缓冲器 吸能特性 理想吸能效率
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基于Kriging模型的汽车前部结构的耐撞性优化 被引量:26
14
作者 王国春 成艾国 +1 位作者 胡朝辉 钟志华 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期208-212,共5页
以汽车前部结构主要板件的厚度为变量,采用拉丁超立方试验设计生成100个汽车正面碰撞有限元仿真模型的样本数据并进行计算,对计算结果应用Kriging模拟法构建了前部结构的质量、B柱加速度最大值和最大吸能的近似模型。以B柱加速度最大值... 以汽车前部结构主要板件的厚度为变量,采用拉丁超立方试验设计生成100个汽车正面碰撞有限元仿真模型的样本数据并进行计算,对计算结果应用Kriging模拟法构建了前部结构的质量、B柱加速度最大值和最大吸能的近似模型。以B柱加速度最大值为目标,以前部结构的质量、各板件厚度和最大吸能为约束,利用模拟退火算法进行全局优化,最终得到一组前部板件厚度的最优组合,使B柱加速度最大值达到最小。Kriging模型的计算精度和效率满足耐撞性工程设计的要求。 展开更多
关键词 汽车 正面碰撞耐撞性 优化 KRIGING模型 拉丁超立方 模拟退火算法
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新型柔性护栏碰撞安全性仿真分析及实车验证 被引量:37
15
作者 雷正保 李丽红 +1 位作者 雷沐羲 陈晨晨 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第22期28-31,共4页
为研究新型柔性护栏碰撞安全性,据国内现有评价标准,通过建立车辆、护栏有限元仿真模型,结合多次实车碰撞试验,对新型柔性护栏碰撞安全性进行综合分析。基于VPG前处理软件,对所建"汽车-护栏"模型从车辆运动轨迹、车体加速度... 为研究新型柔性护栏碰撞安全性,据国内现有评价标准,通过建立车辆、护栏有限元仿真模型,结合多次实车碰撞试验,对新型柔性护栏碰撞安全性进行综合分析。基于VPG前处理软件,对所建"汽车-护栏"模型从车辆运动轨迹、车体加速度及护栏最大横向位移等方面分析车辆撞击新型柔性护栏的碰撞安全性;通过实车碰撞试验验证护栏对车辆的导向性。结果表明,仿真计算所得车辆运行轨迹、车体加速度等护栏安全评价指标与试验结果一致,满足法规评定标准要求。 展开更多
关键词 新型柔性护栏 碰撞安全性 有限元仿真 实车碰撞试验
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弯道混凝土护栏碰撞特性的优化设计 被引量:21
16
作者 雷正保 彭作 +1 位作者 刘兰 侯石静 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期6-9,26,共5页
平曲线半径不足400m的弯道是交通事故率最高的路段,由于缺乏对弯道护栏的研究,人们不得不在弯道上长期使用直道护栏。要改变目前这种无论弯道、直道,均一律使用直道护栏的不合理现象,就必须获得弯道半径为400m时的混凝土护栏最佳尺寸参... 平曲线半径不足400m的弯道是交通事故率最高的路段,由于缺乏对弯道护栏的研究,人们不得不在弯道上长期使用直道护栏。要改变目前这种无论弯道、直道,均一律使用直道护栏的不合理现象,就必须获得弯道半径为400m时的混凝土护栏最佳尺寸参数。为此,以NJ型混凝土护栏尺寸参数为参考基础,以防撞等级为SS级的护栏为研究目标,以大型客车总质量为18t、碰撞速度为80km/h、碰撞角度为20°的碰撞条件为研究工况,基于eta/VPG及Ls-dyna软件平台及"汽车-护栏-弯道"一体化车-路系统动力学模型,联合应用正交试验设计方法及动态显式有限元方法,以客车后轮抬高量为考核指标,对控制弯道混凝土护栏截面形状的6个设计变量,应用L25(56)正交试验表安排仿真试验,借助SPSS统计软件包,对仿真试验结果进行了方差分析,找出了各因素对结果的影响程度,并据此确定了弯道混凝土护栏的最佳尺寸参数。对25组仿真试验结果的分析发现,大型客车撞击弯道半径为400m的混凝土护栏时,发生的弯道事故全是翻车事故,且主要表现为客车翻越混凝土护栏而坠向护栏外侧悬崖的事故模式。优化设计结果表明,增加混凝土护栏的高度是抑制大型客车翻越护栏的重要途径,合理的弯道混凝土护栏尺寸参数,可以将翻车事故控制在护栏内侧,以避免重大恶性事故的发生,且控制弯道混凝土护栏截面形状的6个设计变量对弯道事故的影响,存在如下优先级关系:下斜坡高度>底部凸缘高度>上斜坡高度>顶部宽度>下斜坡宽度>上斜坡宽度,即高度的影响较宽度的影响要显著,下斜坡高度的影响又较上斜坡高度的影响显著。 展开更多
关键词 交通工程 混凝土护栏 碰撞 正交试验设计 方差分析 SPSS
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基于正交试验设计的间断式砼护栏研究 被引量:19
17
作者 雷正保 余进修 +2 位作者 颜海棋 周志刚 周屏艳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期13-17,58,共6页
为设计出能满足碰撞安全要求的山区公路间断式砼护栏,联合应用正交试验设计方法及动态显式有限元方法,以乘员头部伤害指数HIC值为考核指标,对间断式砼护栏的设计参数进行了优化。采用正交试验表L25(56),对间断式砼护栏的6个设计变量进... 为设计出能满足碰撞安全要求的山区公路间断式砼护栏,联合应用正交试验设计方法及动态显式有限元方法,以乘员头部伤害指数HIC值为考核指标,对间断式砼护栏的设计参数进行了优化。采用正交试验表L25(56),对间断式砼护栏的6个设计变量进行了研究,其中,每个设计变量安排了5个水平,基于eta/VPG及ls-dyna软件平台及“汽车-护栏-乘员-座椅-安全带”一体化模型,共进行了25次仿真试验。模型中,汽车采用总重10000kg、重心高1212mm的大货车,其长×宽×高为8575mm×2445mm×3278mm,驾驶室内置自重78kg的50百分位成年男性假人,并配置1.2mm厚的三点式安全带。大货车以60km/h的速度、行驶方向与护栏纵向平面成20°的角度撞击砼护栏。最后,应用SPSS统计软件包,对仿真试验结果进行了方差分析,并据此确定了间断式砼护栏设计参数的最优结果。发现间断式砼护栏的6个设计变量中,只有砼墩长度、砼墩间距、下斜坡高度这3个变量为显著变量,应该选择其最好的水平,因为水平的变化会造成指标的显著不同,而对不显著的另外3个变量,则可根据工程需要来考虑其水平的选择。结果表明,只要设计参数合理,间断式砼护栏也可以在有较强吸能能力的同时,具有一定的引导失控车辆返回正确行驶方向的导向能力。 展开更多
关键词 交通工程 砼护栏 碰撞 正交试验设计 方差分析 SPSS
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基于混合近似模型的汽车正面碰撞耐撞性优化设计 被引量:12
18
作者 王国春 成艾国 +2 位作者 顾纪超 宋凯 钟志华 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第17期2136-2141,共6页
以汽车前部结构主要零件的厚度为变量,采用拉丁超立方试验设计方法生成100个汽车正面碰撞有限元仿真模型样本数据并进行计算,对计算结果应用Kriging模型、最小二乘响应面模型、径向基函数模型构建前部结构质量、B柱加速度最大值和前部... 以汽车前部结构主要零件的厚度为变量,采用拉丁超立方试验设计方法生成100个汽车正面碰撞有限元仿真模型样本数据并进行计算,对计算结果应用Kriging模型、最小二乘响应面模型、径向基函数模型构建前部结构质量、B柱加速度最大值和前部结构最大吸能相对于各部件厚度的三种近似模型。以B柱加速度最大值为目标,约束前部结构最大吸能、前部结构零件质量及各零件厚度,利用模拟退火算法和三种空间密集撒点优化搜索方法,最终得到一组最优的前部零件厚度组合,使得B柱加速度最大值最小。研究表明,该方法计算精度和效率较好地满足了耐撞性工程设计的需求。 展开更多
关键词 耐撞性 KRIGING模型 最小二乘响应面模型 径向基函数模型 拉丁超立方 自适应模拟退火算法
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腿式着陆器用不同拓扑结构金属蜂窝吸能特性优化设计 被引量:15
19
作者 李萌 刘荣强 +2 位作者 郭宏伟 王斌 丁北辰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第21期7-14,共8页
作为一种多孔固体材料的,由于其结构和功能的特殊性,金属蜂窝在缓冲吸能领域应用广泛。为了得到不同拓扑结构下金属蜂窝的异面压缩特性及缓冲特性,为其用于缓冲吸能领域提供依据,应用数值仿真软件Patran/DYNA对5种不同拓扑结构的金属蜂... 作为一种多孔固体材料的,由于其结构和功能的特殊性,金属蜂窝在缓冲吸能领域应用广泛。为了得到不同拓扑结构下金属蜂窝的异面压缩特性及缓冲特性,为其用于缓冲吸能领域提供依据,应用数值仿真软件Patran/DYNA对5种不同拓扑结构的金属蜂窝进行了压缩仿真。由于蜂窝结构的多样性,基于PCL语言编写金属蜂窝参数化有限元分析程序,实现有限元模型自动建立。采用全因素实验设计法对仿真点进行了规划,基于仿真结果,使用响应面方法建立了金属蜂窝吸能特性的近似函数模型,并分析模型精度。以金属蜂窝比吸能为优化目标,蜂窝主要结构参数为设计变量,针对腿式着陆器用金属蜂窝缓冲结构进行了优化设计,结果表明正六边形金属蜂窝在五种蜂窝结构中吸能效果最优。 展开更多
关键词 金属蜂窝 拓扑结构 比吸能 数值仿真 优化设计
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泡沫铝填充薄壁金属管塑性变形缓冲器吸能特性的试验研究 被引量:25
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作者 罗昌杰 刘荣强 +2 位作者 邓宗全 王闯 李萌 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第10期26-30,共5页
通过试验方法研究了泡沫铝填充薄壁金属管塑性变形缓冲器在准静态作用下的吸能特性。首先,进行了泡沫铝,薄壁金属管塑性变形缓冲器及泡沫铝填充薄壁金属管塑性变形缓冲器的轴向压缩试验。然后,根据试验结果,对泡沫铝填充薄壁金属管塑性... 通过试验方法研究了泡沫铝填充薄壁金属管塑性变形缓冲器在准静态作用下的吸能特性。首先,进行了泡沫铝,薄壁金属管塑性变形缓冲器及泡沫铝填充薄壁金属管塑性变形缓冲器的轴向压缩试验。然后,根据试验结果,对泡沫铝填充薄壁金属管塑性变形缓冲器的吸能特性进行了分析,并与独立的泡沫铝及薄壁金属管塑性变形缓冲器的吸能特性进行了比较。结果表明,泡沫铝填充薄壁金属管塑性变形缓冲器的吸能特性有了很大的提高。在吸收的能量一定时,泡沫铝填充结构能够减少吸能结构所需要的体积与质量。 展开更多
关键词 泡沫铝 薄壁金属管 缓冲器 吸能特性
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