發(fā)布時間：2024-10-03 02:22

　　現(xiàn)階段城市道路隔離護欄防撞性能較差,往往在汽車碰撞道路中央隔離護欄的事故過程中會產生大量的護欄管件飛濺,護欄受損后形成飛濺的桿件結構容易撞擊道路行人,另一方面會沉入車底對電動汽車底部電池包造成擠壓侵徹傷害,因此汽車護欄碰撞事故不僅考慮到護欄損毀,對道路上的行人和汽車的二次傷害也是嚴重的。目前國內外對于城市道路隔離護欄受到汽車碰撞的研究較少,文章首先建立帶焊點失效的高精度護欄有限元模型,在調研現(xiàn)場事故的基礎上,制定了高速小角度和低速大角度兩種碰撞方案。結果分析得出護欄受撞擊時豎管與橫桿焊接處容易發(fā)生失效斷裂,斷裂瞬間豎管以較高的速度飛出。文章進一步基于運動狀態(tài)方程建立了simulink模型,將護欄桿件飛濺的初始速度帶入模型,得出護欄桿件在三維空間中位移和速度情況,基于此分析桿件飛濺對行人可能的撞擊位置以及碰撞速度,文章建立了頭部碰撞模型,來探究頭部可能的損傷情況。為研究散落的護欄桿件對車輛的二次損傷機理,文章基于電池包內部結構建立精細化FEM算法有限元模型,同時針對內部電池變形較大的情況采用適用于高速撞擊大變形研究的SPH算法,并使用壓縮破碎泡沫性質的Crushable Foam材料模型來...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 車輛碰撞仿真國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 電池包安全性研究及建模方法
        1.2.3 拓撲優(yōu)化研究現(xiàn)狀
    1.3 目前法規(guī)和研究中存在的問題
    1.4 主要研究內容及方法
        1.4.1 主要研究內容
        1.4.2 技術路線
第2章 汽車護欄碰撞仿真模型建立
    2.1 護欄相關法規(guī)
    2.2 車輛與城市道路中央隔離護欄碰撞事故調研
        2.2.1 事故調研
        2.2.2 定義汽車與護欄碰撞方案
    2.3 構建護欄碰撞模型
        2.3.1 有限元理論及軟件介紹
        2.3.2 建立護欄有限元模型
    2.4 整車有限元模型的建立
        2.4.1 整車模型構建
        2.4.2 有效性驗證
    2.5 汽車與護欄碰撞仿真的搭建
        2.5.1 接觸設置
        2.5.2 時間步長
        2.5.3 碰撞模型可信度驗證
    2.6 本章小結
第3章 護欄桿件飛濺情況研究
    3.1 護欄桿件飛濺軌跡研究
        3.1.1 護欄變形過程分析
        3.1.2 護欄變形結果分析
    3.2 碰撞中桿件的飛濺情況
        3.2.1 桿件飛濺初始速度的探究
        3.2.2 護欄桿件飛濺軌跡的研究
    3.3 本章小結
第4章 護欄桿件對行人二次傷害分析
    4.1 飛濺桿件撞擊行人模型構建
        4.1.1 人體模型的建立
        4.1.2 碰撞方案的確立
    4.2 評價指標
    4.3 仿真結果分析
        4.3.1 碰撞能量分析
        4.3.2 頭部加速度分析
    4.4 本章小結
第5章 電池包底部穿刺的二次傷害
    5.1 定義碰撞簡化模式
    5.2 電池包安全標準
    5.3 電池包有限元模型建立
        5.3.1 SPH-FEM耦合算法原理
        5.3.2 電池包模型的建立
        5.3.3 電池單體建模
        5.3.4 底部穿刺模型的建立
    5.4 模擬結果分析
        5.4.1 電池SPH-FEM模型有效性驗證
        5.4.2 箱體損傷機理探究
        5.4.3 箱體損傷影響因素探究
        5.4.4 內部電池的變形響應
    5.5 箱體結構優(yōu)化
        5.5.1 探究橫梁的影響
        5.5.2 電池包拓撲優(yōu)化
    5.6 本章小結
第6章 城市道路中央隔離護欄結構優(yōu)化設計與碰撞性能評估
    6.1 城市道路中央隔離護欄結構優(yōu)化設計
        6.1.1 結構優(yōu)化設計要求
        6.1.2 結構優(yōu)化設計思路
        6.1.3 結構優(yōu)化設計結果
    6.2 優(yōu)化后城市道路中央隔離護欄碰撞性能評估
        6.2.1 優(yōu)化護欄碰撞損傷情況
        6.2.2 優(yōu)化后護欄對二次傷害的改善
        6.2.3 優(yōu)化后護欄綜合性能對比評價
第7章 總結與展望
    7.1 全文工作內容總結
    7.2 研究展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間論文發(fā)表及科研情況
致謝



本文編號：4006639