基于吸能分析的车辆碰撞仿真与再现研究

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1、国内图书分类号：U491.31学校代码：10213国际图书分类号：629密级：公开硕士学位论文基于吸能分析的车辆碰撞仿真与再现研究硕士研究生：邓庆斌导师：罗丽君副教授申请学位：工学硕士学科、专业：车辆工程所在单位：汽车工程学院答辩日期：2010年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：U491.31UniversityCode:10213U.D.C：629Security:OpenDissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringRESEARCHONTHESIMULATIONANDRECONSTRU

2、CTIONOFVEHICLECOLLISIONBASEDONENERGYABSORPTIONANALYSESCandidate:DengQingbinSupervisor:A.p.LuoLijunAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:VehicleEngineeringAffiliation:CollegeofAutomobileEngineeringDateofDefence:June,2010Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTe

3、chnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要汽车作为一种便捷的现代化交通工具，在给人们带来极大便利的同时，交通事故也给人类的生命和财产安全带来了严重威胁。因此，如何运用计算机仿真理论全面、正确的研究车辆碰撞事故再现问题已经成为一个具有重要社会意义的研究课题。本文首先针对一起典型的交通事故，建立了以碰撞力学为理论基础的数学模型。充分利用原始勘查案卷信息，用理论分析测算法得到了追尾碰撞事故中轿车肇事前的瞬时速度。其次，针对事故中轿车与重型货车追尾碰撞的特点，对车体模型进行了合理简化，并在FEMB软件中建立了两车的有限元模型，对碰撞模拟中的各部件单元类型、材料属

4、性、接触类型及焊点连接方式等方面进行了研究，准确、有效地建立有限元分析模型，然后利用LS-DYNA软件对车体的变形与吸能特性进行了研究，详细分析了变形与碰撞吸能特性，并对整车模型进行了变形分析、速度分析、加速度分析和能量分析，验证了仿真模型的正确性。最后，研究并确定了车辆碰撞事故反推计算方法。根据车辆的碰撞位置以及车辆的塑性变形量，反推出轿车碰撞前的瞬时速度。对上述轿车追尾碰撞实例进行了仿真计算，直观地揭示了碰撞过程中车辆的运动状态和变形量，且用速度逼近法获得的车速值与理论测算法的结果具有较好的吻合性。本文应用非线性有限元理论，对轿车追尾重型货车进行数值模拟计算

5、，通过对经典力学测算法和有限元仿真反推法进行对比分析，提出了一套比较合理的汽车碰撞事故再现的鉴定方法，为交通事故处理提供重要的理论依据。关键词：车辆；碰撞；吸能；事故再现-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractAutomobile,actsasthemodernandconvenientmeansoftransport,bringsagreatdealofconveniencetopeopleatthesametime,butalsobecauseoftrafficaccidentsgivetothelifeandpropertysafetyofpe

6、oplebringseriousofthreat.Therefore,howtousethecomputersimulationtheorycomprehensivelyandcorrectlystudyaccidentreconstructionhasbecomearesearchsubjectofimportantsocialmeaning.Thispaperfirstestablishedamathematicalmodelbasedoncollisionmechanicsforatypicaltrafficaccident.Makefulluseofth

7、eoriginalinvestigationfileinformationandgainthecarinstantaneousvelocitybeforecollisionwiththeoreticalanalysisanddeduction.Secondly,Analysisthecharacteristicsofcarandheavytruckrear-endcollision.Theresearchingcontentsincludedmodelsimplifiedreasonablyandestablishedthefiniteelementmodelo

8、fvehicleinFE