《毕业设计(论文)-SUV汽车正面碰撞以及行人保护加强方案设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计(论文)-SUV汽车正面碰撞以及行人保护加强方案设计.doc（68页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、上海工程技术大学毕业设计 SUV汽车正面碰撞以及行人保护加强方案设计各专业完整优秀毕业论文设计图纸目 录摘 要4ABSTRACT50 引 言61 本文研究的意义和主要内容71.1 本课题研究的背景和意义71.2 国内外汽车碰撞模拟研究的现状81.3 汽车被动安全性研究的内容101.3.1车身结构的耐撞性研究111.3.2 汽车结构耐撞性研究方法121.4 本文研究的主要内容152 车身制造四大工艺152.1 车身冲压工艺性162.2 车身焊装工艺性172.3 车身涂装工艺性192.4 车身总装工艺性203 本文选题研究的主要理论方法203.1 有限元的基本思想和理论203.2 碰撞模拟的非线性
2、有限元基本理论213.2.1 物体的构形描述及质量守恒方程233.2.2 运动微分方程233.2.3 能量方程253.2.4 结构有限元离散化263.2.5 时间积分算法274 SUV车的介绍与正碰校核及加强284.1 产品市场定位与碰撞要求284.1.1 本车的目标市场294.1.2 白车身强度及碰撞要求294.2 NCAP法规的介绍294.3 本SUV车主要吸能结构304.4 前纵梁弯曲刚度计算314.4.1 前纵梁弯曲刚度计算概述314.4.2 有限元模型314.4.3材料324.4.4 计算内容324.5 防撞梁低速碰撞分析及修改方案364.5.1 原方案的分析364.5.2 加强方案
3、384.5.3对比结果及建议404.6 根据NCAP法规加强前纵梁的耐撞性414.6.1 前纵梁的耐撞性研究概述414.6.2 与RX350纵梁的比较与仿真模拟424.6.3 16Km/h低速碰撞444.6.4 50Km/h正面碰撞454.6.5 车身结构改进方案475 根据NCAP行人保护的校核485.1 行人保护的目的485.2 参考标准485.3分析内容485.4 行人保护校核结果516 全文总结51参考文献53译 文55原文说明66摘 要随着汽车保有量的增长，道路交通事故己经成为世界性的一大社会问题。全世界每年死于道路交通事故的人数估计超过50万人，道路交通事故给人类的生命和财产安全带
4、来了严重的灾难。因此汽车被动安全技术的研究己经成为当今世界汽车科技研究的一大严峻课题。在汽车正面碰撞事故中，主要承受碰撞冲击力的部件有保险杠系统、前纵梁、翼子板、发动机罩等部件，在正撞时这些部件吸收的能量占总吸收能量的 50%左右。其中，最主要的吸能部件是保险杠系统和前纵梁，因此本文在进行白车身的碰撞仿真之前，首先单独对这些部件进行全面的碰撞仿真，从动力响应特性和吸能特性两方面对结构的碰撞性能进行分析，从中获取提高结构碰撞性能的措施，指导后来的车身结构设计。本文以SUV车的正面碰撞试验为例，利用CATIA和HyperMesh软件建立了由壳单元、梁单元、三维实体单元组成的整车有限元模型。进行了正
5、面碰撞的模拟，结合仿真结果，确定了整车车身结构耐撞性方面的薄弱环节，并据此探讨了结构件耐撞性改进的办法。关键词：SUV车，正面碰撞，耐撞性，仿真ABSTRACTWith the increasing of automobile amount, traffic accident has become a serious problem in the world. The number that the whole world annually died in the road traffic accident estimates to exceed 50 myriad peoples, road
6、 traffic accident give the life and property safety of mankind bring serious of disaster. So the research of automobile passive safety technique has already become an austere lesson of nowadays world car technology research.In early period automobile side impact safety research repeat test primarily
7、 is adopted, automobile structural crashworthiness, occupant restraint system and performance test depend on experiment and experience, this demand a very long research period, it also demand a lot of manpower，material resources and the financial power, even if such, the result that repeat test got
8、is also uncertain ideal. With the modem science technique developed deeply, appearance of a passel of advanced automobile virtual testing soft offer nicer foundation for research of automobile side impact passive safety. Main advantage of virtual testing is: in the design stage of automobile product
9、 we can imitate and analyze automobile product, And we can expediently actualize the analysis and research of impact form which real car experiment can not implement, completely find and solve the problem, shorten developing period and reduce research expenses.According to some SUV vehicle frontal c
10、rash test, the whole vehicle CAE model is built which is composed of shell, beam and solid parts. Comparing to test data, the model is proved feasible. Key factors for simulation are pointed out, and some results have been obtained.Key words: SUV, Frontal Crash, Crashwothiness, SimulationSUV汽车正面碰撞以及
11、行人保护加强方案设计傅其刚 02610780 引 言随着汽车速度的提高，汽车保有量的增加，汽车交通事故逐年增多，尽管各种安全措施不断加强，但是从根本上说交通事故在很长一段时期内是无法避免的。从全世界的统计数字来看，每年因道路交通事故而死亡的人数己高达50多万人，伤1000万人以上，因此汽车的碰撞安全性问题己成为近十多年来汽车工业的主要研究问题和攻关方向。目前世界各主要汽车生产国都制定了严格的汽车碰撞安全法规要求，汽车开发和生产都必须通过严格的执行法规。汽车安全性分为“主动安全性”和“被动安全性”。所谓“主动安全性”，也称为事故预防性能，是指汽车能够识别潜在的危险因素而自动减速，或者当突发因素作
12、用时，能够在驾驶员的操纵下避免发生碰撞的性能，包括可靠性，环境可见性，操纵稳定性和加速制动性。而“被动安全性”则是指汽车发生不可避免的汽车产品的被动安全性，以满足正面碰撞实验的要求。并且力争在汽车新品开交通事故时，能够对车内乘员或车外行人进行保护，以免发生伤害或者将伤害减到最低程度的性能。根据目前的汽车技术和事故统计，交通事故的发生在今后很长一段时间内仍不可避免。因此，各汽车制造厂商都正在抓紧时机提高其现有的发中，提高产品的被动安全性，力图以核心竞争力的提升占据市场竞争的制高点。1 本文研究的意义和主要内容1.1 本课题研究的背景和意义CMVDR294法规规定汽车生产厂家，在每一种新车型上市之
13、前，必须到国家汽车碰撞实验中心，进行48公里/小时的实车正碰实验。并且对己获得认证的在生产车型还必须进行两年一次的碰撞抽查。但实车碰撞实验要在样车生产出来之后进行，而且碰撞实验是破坏实验，这种“试错性实验”导致汽车设计周期长、费用高，不能在设计早期快速的发现问题和解决问题，所以碰撞实验只能作为全面的最终质量检验实验，不适合开发阶段需要。虽然国内己经有研究单位和大的汽车企业建立了汽车碰撞实验室，通过昂贵的仪器设备和复杂的实验方法来解决汽车的安全性问题，但这种实验方法不但花费太多、耗时太长，且不能在设计阶段估计汽车碰撞的安全性问题。随着计算机技术的发展和计算机成本的迅速降低，以有限元法为主的计算机
14、仿真技术得到飞速发展，使得计算仿真技术和产品的设计研究相结合，使得新车型的被动安全性在设计研发阶段就得到控制，减少设计费用，缩短开发周期。同时计算机仿真技术可以为汽车安全部件生产厂家提供汽车被动安全性的资料。例如，在汽车安全气囊的开发中，通过汽车碰撞仿真技术，获取有关数据，减少实车的碰撞次数，为企业减少费用，缩短开发周期。车身结构耐撞性研究：主要是研究轿车和微型客车的车身结构对碰撞能量的吸收特性，寻求改善车身结构耐撞性的方法，使得车身结构在外力冲击下能以预计的方式变形，其变形能量控制在一定的范围内。在保证乘员安全空间的前提下，车身变形吸收的能量最大，从而使传递给车内乘员的碰撞能量降低到最小，尽
15、可能使乘员受到的减速度最小。通过车身结构的耐撞性分析，使车身满足理想的正面碰撞变形特性。当低速碰撞时，变形以及变形力值都比较小，以保护行人或车辆自身；当发生中速碰撞时，变形应尽量均匀，以最大限度地降低撞击加速度峰值；当发生高速碰撞时，为了阻止变形扩展到驾驶室，从悬架到车身前围板之间的变形应急剧上升。1.2 国内外汽车碰撞模拟研究的现状国外对汽车碰撞研究比较早，技术水平也比较高。最早开始碰撞研究的是美国。早期的汽车碰撞研究主要是进行各种条件下的碰撞试验，包括实车碰撞试验和各类模拟实验。六十年代人们开始了计算机碰撞模拟技术。七十年代美国开始用计算机辅助交通事故分析，分析软件有NHTSA（美国道路安全局）的SMAC、CRASH3、EDCRASH等。而近20年计算机碰撞模拟技术得到了迅速的发展，已经有了许多成熟的用于碰撞模拟的商业化软件。目前，在国际上汽车被动安全研究方面，具有代表性的商业软件有:美国的CDL3D软件、DYNA3D软件、ANSYS/LS-DYNA软件，荷兰的MADYMO软件，法国的PAM-CRASH软件。根据建模的方法和功能不同，可以
