基于行人保护法规的小腿撞击器数值模型开发

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1、工程硕士学位论文基于行人保护法规的小腿撞击器数值模型开发作者姓名彭敏工程领域车辆工程校内指导教师曲杰副教授校外指导教师杨军高级工程师所在学院机械与汽车工程学院论文提交日期2015年01月NumericalmodeldevelopmentoflowerlegformimpactorbasedonthepedestrianprotectionADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：PengMinSupervisor：AssociateProf.QuJieSouthChinaUniversityofTe

2、chnologyGuangzhou，China分类号：U463.7学校代号：10561学号：201221003324华南理工大学硕士学位论文基于行人保护法规的小腿撞击器数值模型设计作者姓名：彭敏指导教师姓名、职称：曲杰、副教授申请学位级别：工程硕士工程领域名称：车辆工程论文形式：□产品研发□工程设计应用研究□工程/项目管理□调研报告研究方向：汽车车身结构与安全先进制造技术论文提交日期：2015年01月12日论文答辩日期：2015年03月13日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：熊锐委员：邬晴晖姜立标曲杰赵克刚华南理工大学学位论

3、文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：f日期：>丨3_年$月/r曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅(除在保密期内的保密论文

4、外)；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在____年解密后适用本授权书。^保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。•(请在以上相应方框内打“V”），作者签名：寶级少日期指导教师签名：先、日期：摘要随着近年经济发展，世界汽车的保有量越来越多，由汽车引起的汽车安全事故也随之增加。在汽车安全

5、事故中，行人因为没有保护措施成为最容易受到伤害的群体。近些年来，随着行人安全逐步被各个国家地区所重视，相应法规也开始日益完善起来，我国也于2009年颁布实施了《汽车对行人碰撞保护》的国家标准。而在汽车安全事故中，腿部是最容易受伤的部位之一，因此行人安全保护的研究一个重点就是小腿的碰撞。在碰撞模拟试验中，一个能模拟碰撞分析的小腿模型无疑成为了试验的关键。此次设计便是以此为目标。在之前研究成果上对小腿撞击器数值模型进行初步模拟开发。本文在大量阅读总结国内外文献和总结前人工作经验的基础上，对国标和EEVC行人保护法规中要求的小腿进行分析。对要求使用的刚性小腿分块研究

6、，除去皮肤肌肉后得到了胫骨和股骨，进一步分析得到胫骨和股骨的质量、质心和质量惯性矩的要求。在对胫骨和股骨进行简化和参数化过后，用分析得到的质量质心和质量矩作为目标利用matlab求解胫骨和股骨零部件参数。利用三维软件绘制小腿撞击器模型，得到符合几何参数要求的小腿撞击器。对已获得的小腿撞击器，采取计算机有限元的方法，对小腿撞击器进行仿真分析。在有限元软件LS-DYNA中按照国标和EEVC法规要求，对小腿撞击器进行模拟静态剪切试验、静态弯曲试验和动态冲击试验的验证。经验证设计的撞击器符合法规力学性能要求，最终得到符合要求的撞击器的数值模型。本文以刚性小腿撞击器为研

7、究对象进行设计和验证，对日后开发更逼真的柔性小腿撞击器积累了经验奠定了基础，也为后期保险杠的优化设计做了准备。关键词：行人安全保护；小腿撞击器；有限元；LS-DYNAIAbstractWiththeeconomicdevelopmentinrecentyears,theworldpossessingcapacityofvehicleincreases,anditleadstotheincreasingvehiclesafetyaccidents.Pedestriansbecomethemostvulnerablegroupsinthevehicleaccide

8、ntforthelackofprote