某型车侧面碰撞安全性分析与结构优化

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1、辽宁工业大学硕士学位论文某型车侧面碰撞安全性分析与结构优化专业:车辆工程研究生:胡振凯指导教师:韩忠浩教授辽宁工业大学汽车与交通工程学院二〇一五年三月MasterThesisSideImpactSafetyAnalysisandStructureOptimizationBasedonAVehicleModelSpeciality:VehicleEngineeringCandidate:HUZhen-kaiSupervisor:ProfessorHANZhong-haoLiaoningUniversityofTechnologyJi

2、nzhou,121001,ChinaMarch2015摘要侧面碰撞是最常发生的碰撞之一，其伤亡指数较高，所以近年来侧面碰撞成为了汽车被动安全性研究的热点。在侧面碰撞交通事故中，作为主要侧面碰撞接触区的车身侧面结构较为薄弱。因此，提高车身侧围结构部件的刚度和强度能够很大程度地提高汽车的侧面抗撞性，减轻乘员的伤害程度。论文针对某型车侧面碰撞问题按照我国新车评价标准C-NCAP2012的要求进行了安全性分析与结构优化。首先，进行整车侧面碰撞有限元模型的建立。将三维绘图软件CATIA绘制的实体整车模型和移动变形壁障（MDB）模型导入到基于

3、有限元分析理论的HyperMesh软件中，合理地划分网格，设置相关参数。其次，在LS-DNYA软件中进行计算，利用HyperView进行数据分析处理结果。通过对系统的能量分析和速度分析验证了模型的有效性，对整车变形过程的分析和碰撞力传递路径分析，找出车身侧围结构部件中存在的问题，为接下来的结构优化提供了基础。通过正交试验设计方法，以车身加速度和最大侵入量为评价标准，采用综合平衡法进行灵敏度分析获取优化方案，对比结构优化前后车辆的变形形态、侵入速度和入侵量等，验证了优化方案的有效性。最后，得出了本文研究内容的结论，并对侧面碰撞的深入

4、研究进行了展望。本文研究的结果能够作为改善该车型侧面碰撞安全性的参考依据，在一定程度上可以有效地提升整车侧面碰撞的抗撞性。关键词：侧面碰撞；被动安全性；侧围结构；有限元模型；侵入速度IAbstractSideimpactisoneofthemostcommoncollisionswhichcancausehighrateofcasualties.Asaresult,sideimpactbecomesafocusofvehiclepassivesafetyresearch.Insideimpactoftrafficaccident,

5、sidestructureofbodythatactsasmaincontactareainsideimpactisweak.Therefore,increasingthestiffnessandstrengthofbodycomponentswillgreatlyimprovethecollisionresistanceandreducepassengerinjury.Thesisconductsthesafetyanalysisandstructureoptimizationofacertaintypeofvehicleacc

6、ordingtothenewevaluationstandardC-NCAP2012inChina.Firstofall,thesisestablishthefiniteelementmodelforvehiclesideimpact.Itimportsvehiclemodelwhichiscompletedin3DdrawingsoftwareCATIAandMobileDeformableBarrier(MDB)modelinHyperMeshsoftwarebasedonfiniteelementanalysis,divid

7、esthegridreasonablyandsetsrelatedparameters.Secondly,thesisperformscalculationinLS-DNYAsoftwareandanalyzetheprocesseddataresultsusingHyperView.Throughconductingtheenergyandspeedanalysis,thethesisverifiesvalidityofthemodelaswellasfindsouttheexistingproblemsincomponents

8、ofsidebodysoastoprovidebasisforstructureoptimizationbycompletingthevehicledeformationprocessandcollisionforcetransferringpat