汽车碰撞的安全设计及其过程分析,机械工程论文.docx

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1、汽车碰撞的安全设计及其过程分析,机械工程论文本篇论文目录导航：【】【】【】【】【】 汽车碰撞的安全设计及其经过分析 汽车碰撞与安全论文范文：汽车碰撞的安全设计及其经过分析 内容摘要：近年来我们国家市场经济体制不断完善， 经济一直呈高速发展状态， 汽车已经逐步成为城市乡村道路上的主要交通工具之一， 但是在对于环境保卫问题重视程度日益提高的当下， 汽车尾气的排放量和燃油的消耗量问题不仅遭到汽车生产厂商的重视， 也引起了社会各界的广泛关注。想要降低汽车的燃油消耗和尾气排放， 减小汽车自重是一项关键因素。在国际汽车市场上减小汽车自重的主要方式方法是使用轻量化的材料， 并且同时兼顾汽车的安全性和性能要求

2、。本文主要以汽车车身构造安全部件材料匹配优化设计展开研究和讨论， 以期我们国家汽车制造业提供一定参考。 本文关键词语：汽车碰撞；安全设计；经过分析； 作者简介：邓婕 1999.03- , 女， 汉族， 山西临汾人， 中北大学朔州校区， 本科， 研究方向：气囊， 车身构造， 油箱保卫等安全在安全工程中的应用。； 一、引言 随着汽车在我们国家居民中的普及程度逐年上升， 怎样降低汽车的燃油消耗和尾气排放量已经成为社会各界和汽车厂商非常重视的问题。华而不实减小汽车自重是实现汽车轻量化最直接有效的方式， 详细手段最直接的就是采用轻量化材料。所以， 大多数汽车生产厂家都会选择高强度钢材这种在汽车轻量化和耐

3、碰撞的安全性方面表现突出的材料， 一方面知足了对于汽车环保性能的要求， 另一方面也对车身构造的安全性提供了一定保障。 二、汽车碰撞经过分析 一 建立汽车正面碰撞的仿真模型 我们以福特金牛座这一美系经典家用轿车的整车模型作为整车碰撞的有限元模型， 将另一重量和体积类似的中型家用轿车作为对象进行正面碰撞试验， 经过碰撞试验后， 将实验的结果及仿真结果中左右后座椅的平均加速度曲线进行比拟， 再结合碰撞之后汽车的变形情况综合考虑， 本次的实验结果和仿真结果具有较高的一致性。以此证明利用仿真模型进行计算可以以保证计算的精到准确性， 以仿真方式代替真实实验， 一方面能够节省实验成本， 另一方面可以以保证实

4、验计算的真实性， 为实验研究提供方便。 二 汽车碰撞传力途径分析 汽车传力途径主要针对正面碰撞中的流动应力进行分析， 主要通过明确汽车碰撞时的应力变化和部件截面展开进行分析。汽车传力途径详细表如今下面几点： 1 车辆和刚性避障产生正面碰撞时， 一旦车辆前保险杠发生弯曲， 冲撞力会直接转移至前纵梁， 然后将气力直接传输至A柱下端、门槛梁以及底盘纵梁等位置， 最后整体向车辆后方传递。 三 汽车碰撞能量分布分析 以汽车碰撞的传力途径为基础， 我们能够检测到汽车安全部件的能量分布分析， 确定哪些详细部件能在发生正面碰撞时能够在传力途径上起到吸能作用。对这些部件进行进一步的能量分布分析， 能够发现A柱上

5、端的吸能能力较A柱下端要小很多， 进而能够判定在A柱下端承当了大部分车辆正碰时乘员舱部分的吸能任务。同时通过分析各部件在碰撞时的能量分布， 能够愈加明确在正碰经过中承当吸能任务主要部件， 以便于对其进行强化。 四 汽车材料敏感度分析 针对汽车车身材料的匹配优化设计， 还需要对其车身材料敏感度进行分析， 主要是通过正交试验的方式方法进行敏感度分析， 对多种车辆运行情况下的影响因素进行有效地主次排序， 进而选择适配性最好的车身材料。在当下汽车市场中， 最适宜汽车车身制造的无疑是高强度的钢材料， 但钢的强度越高， 就意味着成本越高。所以在部件材料的选择上， 必需要保证碰撞性能的更好改善和成本的更有效

6、控制， 一方面到达控制车身材料和部件的材料及成本的目的， 另一方面也对车身构造的安全性提供更好的保障。 三、汽车碰撞安全性设计原则与方式方法 在汽车发生正面碰撞时， 想要保证汽车的安全性， 首先需要保证汽车构造具有较好的吸能特性。具有良好吸能特性的车身构造能够保证车体的加速度和入侵控制产生良好匹配， 使得汽车在发生碰撞的经过中愈加安全。因而， 汽车正面碰撞的安全设计一般坚持如下原则： 1 为了避免乘员收到较大冲击， 乘员舱的加速度参数必须控制在较小范围内； 2 保证乘员生存空间尽量大， 提高乘坐人员的安全系数， 使转向柱后移量尽可能小， 需要将前围板侵入量数值设置尽可能低。 汽车的正面碰撞安全

7、性设计实际上是设计师的主观行为， 因而在选择设计对象时的主观性会比拟强， 对于设计经过中材料的选用往往会缺乏交互性， 例如在材料的材质和厚度方面。对汽车车身安全构造部件材料进行匹配和优化的主要目的在于分析汽车在运行或发生碰撞时能量的分布情况和实际传力途径。通常有两种方式方法， 第一种是设计对象未确定时， 设计师需要以碰撞数据为基础选择汽车的安全设计部件为设计对象， 通过敏感度、力度等一系列分析最终确定对汽车正面碰撞安全性能影响较大、较直接的部件。通过对这些部件进行匹配、优化和升级， 能够有效地降低选择设计对象的难度。第二种是已经选定牵涉对象， 设计师能够通过近似模型优选或多目的优化材料的厚度及

8、材质， 同时兼顾部件之间的交互性， 进而到达车身材料构造参数的连续变量与离散变量的综合性优化。 四、结束语 本研究对汽车碰撞经过利用仿真模型进行模拟测定， 进而对车辆正面碰撞时传力途径及能量分布的进行分析， 最后通过不同材料的敏感度挑选出最适宜的设计方案， 这样能够使车身在保证安全性能的前提下完成整体质量的轻量化。从方式方法的有效性和准确性来看， 本文采用的方式方法有显著的优势， 能够有效地对当下汽车车身设计提供一定指导， 不仅能够缩短汽车产品的研发周期， 还能够整体提升汽车车身构造碰撞经过中的安全性。 以下为参考文献 1尹安汽车身构造安全部件材料及其匹配优化设计分析J.企业文化中旬刊，2021, 4 :250. 2吴忠来怎样优化设计汽车车身构造安全部件材料的讨论J科技瞻望， 2021, 9 :54. 3鲁永胜。商用安全带固定部件构造研究D青岛理工大学， 2021.