1、碰撞模拟乘客的安全性分析零件制造罐状容器的设计爆炸过程高速弹丸对板靶的穿甲模拟生物医学工程机械部件的运动分析等。.本文的研究内容和工作计划本学位论文结合山东省重点科技攻关项目“轻型载货汽车车身关键技术的研究”，对平头轻型货车的碰撞安全性进行研究与提高。针对课题的研究任务和国内外研究现状，本论文积极吸收相关学科的新思想新技术，采用理论分析和数值模拟相结合的方法，探讨利用建立了平头轻型货车与刚性墙正面碰撞模型的方法，并利用显式非线性分析软件对正面碰撞进行虚拟仿真，以分析与优化平头轻型货车的碰撞安全性。具体的工作安排如下首先要建立整车的数字化模型，利用对点云进行反求以得到平头轻型载货汽车的模型。建立了整车数模后，然后根据和国内相关汽车安全标准，建立轻型货车与刚性墙正面碰的撞模型，对平头轻型货车进行正面碰撞仿真，并对所得结果进行处理与分析。根据原车型在碰撞安全性方面存在的不足与问题，提。

2、立车身曲面模型。.数据的改善及导入在将数据导入中前，先对模型进行简化与修改，使其适合有限元分析。些构件的细节如小孔台阶小倒角等，方面会增加网格划分的难度，会使有限元模型的单元质量变差，从而降低计算精度。另方面，更重要的是在进行计算仿真时会导致时间积分步长的减小，从而计算时间的急剧增加。将整车各零部件的三维模型存成格式文件，该格式的文件保留了原有模型的曲线和面，通过软件的格式数据转换接口导入零件几何外形，利用其线和面进行网格的划分。这种建模方法的优点是可以避免重复的对现有模型的劳动而生成待分析的曲面模型，划分网格后的模型与模型的外形吻合的较好，而且由于在建模时，采用的是统的空间坐标，这有利于各零部件有限元模型的装配。但是这种方法也存在着缺点，那就是在从系统向系统转换的过程中，会出现些图形元素信息的丢失，如小平面，小圆角等。因此在把格式的模型数据读入后，要检查模型是否完整，对于被损。

3、加重要。目前国内外模拟汽车碰撞过程常用的有限元软件主要有和。本文的研究中主要用到以为求解器的。简介是公司开发的以为求解，以整车系统为分析对象，考虑系统中各类非线性因素，以标准路面和车速为负荷，排除传统分析常使用的人为假定，对整车系统同时进行结构疲劳全频率振动噪声分析和数据处理及碰撞历程仿真，达到在产品设计前期即可得到样车道路实验结果的“整车性能预测”效果的计算机仿真技术。丰富标准的数据库可让用户只需很少的时间即可完成整车仿真。简介是全世界范围内最知名的有限元显式求解程序。在年由美国劳伦斯•利维莫尔国家实验室博士主持开发，时间积分采用中心差分格式，当时主要用于求解三维非弹性结构在高速碰撞爆炸冲击下的大变形动力响应，是北约组织武器结构设计的分析工具。从理论和算法而言是目前所有的显式求解程序的鼻祖和理论基础。现在，的用户主要是发达国家的研究机构大学和世界各地的工业部门。应用领域是高速。

4、路径产生干扰，进而影响整体结构的变形有的仅仅起到定位作用，而对整体的刚度和强度毫无影响。在建立模型前，应认真分析这些细节，将不必要的细节忽略掉。建模虽然有实车，但没有详细的设计数据，所以汽车数模只能通过利用实验室具有的条件对实车进行逆向工程来得到。车身中逆向工程技术的应用，主要是对车身零部件曲面的造型与车身实体零件模型的逆向重构，用于结构分析和零件制造等。车身逆向工程的般步骤获取数据数据处理曲面模型重构实体模型的制作。对于数据的获取，本文是应用实验室里的非接触式光学三坐标测量仪器对白车身进行测量得到的。并利用本身自带的软件对所得数据进行处理，剔除不好的噪声点精简点云数量等。对所得点云数据进行分块，以免数据太大而导致计算缓慢，最好将个零部件分为块，有利于建模及最后的装配。车身曲面模型是车身的重要内容，所以曲面模型的重构是车身逆向工程中的关键步骤。本文利用三维软件对点云进行反求以建。

5、载路径有密切关系的。增量理论考虑了这种依赖性，所以，在般加载的情况下，增量理论的方法是比较合理的。属于这类理论的主要有列维米塞斯理论和普朗特鲁伊斯理论。关于材料本构关系。在有限元分析中普遍采用的是增量型本构关系，重要的是如何依据塑性力学的基本法则导出它在各种应力状态中的矩阵表示，由于弹塑性增量分析具有普遍的适应性，即它可以用于复杂的加载方式和加载路径，因此作为有限元通用程序，现在差不多无例外的都采用增量分析，但是计算量较大。接触非线性汽车碰撞是种大规模冲击接触问题，是种典型的非线性问题，其非线性是由接触边界上的边界条件非线性引起的。湖南大学还应用软件对驾驶员与安全带构造了有限元模型并进行了碰撞模拟计算，得出了有价值的结论。同时清华大学也利用作了车架碰撞模拟计算，并根据计算结果对车架进行了改进。.汽车虚拟试验场技术近年来随着计算机技术的发展，计算机模拟技术在汽车产品开发中的作用愈。

6、出改进方案，并对改进后的平头轻型货车在相同的控制参数下进行碰撞仿真，对比改进前后的仿真结果。第章瞬态非线性动力学分析方法.有限元法的发展及应用有限元法是种根据变分原理来求解数学物理问题的数值计算方法。法规是我国目前最严格最全面的碰撞安全法规，能够代表我国强制性实施的汽车碰撞性法规。侧面法规等正在计划与制定中，所以相对于发达国家来说，我国的汽车碰撞安全法规还欠完善。我国目前尚未建立汽车与行人骑自行车或摩托车者的碰撞保护评价方法。当然，还有儿童乘员的碰撞保护问题安全气囊的作用问题等。自年月日开始又有两项碰撞标准实施，分别是“汽车侧面碰撞的乘员保护”和“乘用车后碰撞燃油系统安全要求”。另外，还有项推荐性标准是“乘用车正面偏置碰撞的乘员保护”，年后很可能也会被纳入国标当中。侧面碰撞试验和追尾碰撞试验的场地要求和车辆准备与正面碰撞基本相同。侧面碰撞的试验方法是将试验车辆放到台车上，台车以。

7、坏的模型，可利用里的功能进行简单修补。同时，对些影响网格划分的些细小特征，如小孔或小圆倒角等要进行修改，这些工作在模型的建立过程中要占用大部分的时间。.有限元模型的建立整车建模不仅复杂，而且工作量巨大。建模前必须对整车结构与特征进行线性问题的有限单元法中，通常采用增量分析方法求解。它基本上可以采用两种不同的表达格式。第种格式中所有静力学和运动学变量总是参考于初始构形，即在整个分析过程中参考构形保持不变，这种格式称为完全的格式，简称法。另种格式中所有静力学和运动学的变量参考于每载荷或时间步长开始时的构形，即在分析过程中参考构形是不断被更新的，这种格式称为更新的格式，简称法。材料非线性材料非线性是指物理方程的应力和应变是非线性关系。在碰撞过程中，结构在碰撞力的作用下发生大的变形，当应力超过材料的屈服极限时，就会产生永久的塑性变形，在弹性变形阶段，应力和应变的关系是线性的，而在塑性阶。

8、及乘员的保护，从而有效抑止残疾人口数目上升和减少家庭不幸等诸多社会问题，减少国家不必要的巨额财产损失。.国内外汽车碰撞安全法规概述随着二战后汽车工业的持续发展，汽车保有量的不断增加，车速的不断提高，道路交通事故发生率不断上升，造成的经济损失与人员伤亡越来越严重。因此，汽车的安全性成了汽车厂商消费者政府部门等社会各方面高度关注的问题。公众强烈要求政府部门采取相应措施对汽车安全问题进行强制干预，各国的碰撞安全法规随之出台。国外汽车碰撞安全法规目前，世界各汽车工业发达国家都制定了相应的安全标准和技术法规，但归纳起来，所有汽车安全技术法规可分为三大体系，即美国欧洲和日本技术法规体系。美国联邦机动车安全法规是由美国联邦运输部国家交通安全局依据年月日制定的国家交通及汽车安全法组织制定的，其目的是减少汽车交通事故及减轻汽车碰撞事故中的伤害程度。到年月日止，该法规制定和实施的标准项目共有项，其。

9、段就是种非线性的关系。塑性变形的计算要解决两个基本问题.材料在什么样的条件下开始产生塑性变形.材料在塑性变形过程中应遵循什么样的规律第个问题涉及到材料的屈服准则，而第二个问题涉及到材料的流动法则。初始屈服准则工程上常用两种屈服准则条件和条件。条件材料的形状应变能达到定数值时开始屈服。在三维主应力空间上，该条件可表示为其几何意义是以为轴线的圆柱面，式中为屈服应力。条件最大剪应力达到定数值时开始屈服。在三维主应力空间上，该条件可表示为其几何意义是以为轴线并内接圆柱的正六棱柱面，式中为屈服应力。两个屈服条件相比，条件趋于安全，但在棱边处的导数是不存在的。所以在使用上不如条件方便。因此在有限元分析中通常采用屈服条件。二流动法则材料在进入塑性阶段后，应力与应变之间没有对应的关系，如何表征这种关系，目前描述塑性变形规律的理论分为两大类类是全量理论，另类是增量理论实验已经证明，塑性变形是和加。

10、日产和本田等公司参加了这项工作。在欧洲，德国英国法国和意大利等政府也与美国签订了推进协议。年美国部长又提出开发级安全研究车计划。此计划提出的技术要求为年代汽车确定了安全目标。计划对提高汽车碰撞性能影响很大，加上计划，使汽车安全性能得到了显著改善。计划的成果为制订年代后期的安全标准起了重要作用。平头轻型货车碰撞安全性能不足技术投入少但是用户广泛，已经引起了社会各方面的关注，国家应出台相应的法规对汽车的生产进行干预，厂家应该加大对轻型货车碰撞安全性的研发力度与投资比例。意义通过对汽车厂生产的欧铃平头轻型货车进行正面碰撞仿真分析，探讨轻型载货汽车在碰撞安全性方面存在的些问题，并寻找解决问题的方法，改善轻型货车碰撞安全性。通过对本文的研究，能够在货车碰撞安全性方面得出些有指导性的建议，在提高商品竞争力的同时有效保护驾驶员及乘员的人身安全，能够做到“车毁人不亡”。在发生事故时提高对驾驶者。

11、中包括防止事故发生的标准项，减轻碰撞事故发生时对乘员的损伤标准项，以及发生事故后的防护标准项，其中各项指标均有严格要求。系列法规颁布后，虽然汽车保有量在继续增加，但汽车交通事故死亡人数或死亡率反而呈下降趋势，具体实例见美国马里兰州实施安全法规前后的统计，如图。美国联邦机动车安全法规可以说是世界上最完善的法规体系之，它从各个方面规定了对车辆乘员路上行人的保护及车辆应该具有避免事故的性能。该法规目前主要针对的碰撞类型是正面碰撞，但发展的重点是侧面碰撞保护行人碰撞保护以及货车和多用途客车的安全性及车辆稳定性等。系列法规主要是针对轿车而制定的，但为了保证所有汽车乘员最低限度的安全性，提出各种客车都必须源用轿车法规这方针，并逐步将轿车法规的适用范围扩大到轻型载货汽车多用途客车等车型上。本文主要参照进行碰撞分析，它适用于轿车，多用途乘客车，载货汽车和客车。其对于正面碰撞的要求是当车辆以.速。

12、的速度将试验车辆的侧面撞向柱子，撞击点有严格的要求，柱子直径为英寸追尾试验中的碰撞物体是固定在壁障上的模拟卡车尾部的支架，试验车以的速度撞击。.国内外汽车碰撞分析研究概述随着碰撞法规的出台，及消费者对汽车安全问题认识的提高，各大汽车制造商和些研究机构开始专门研究汽车碰撞安全性问题。国外研究发展概况较早开展汽车碰撞分析研究的是美国。美国运输部于年公布了开发实验安全车的计划，般认为，计划的实施开始了汽车安全技术研究的新时代。此计划要求开发以的速度进行正面碰撞时仍具有高度安全性能的级试验样车。目的是弄清汽车碰撞时增加乘员生存的可能性掌握如何依靠改进设计来减少伤亡和经济损失的般规律促进世界汽车工业界安全研究将安全试验车试验研究所得到的技术资料用于制订新的安全标准。与些同时，日本与欧洲对级的进行了开发工作。年月日美签署了“开发备忘录”。在日本汽车工业协会中设立了分会，制订了日本规范。丰田。

参考资料：

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