汽车碰撞过程中乘员冲击响应的分析方法及应用.pdfVIP

第 14卷 第2期 中 国 公 路 学 报 Vol.14 No.2 2001年4月 ChinaJournalofHighwayandTransport Apr.2001 文幼.号 1001-737212001)02-0115-0s 汽车碰撞过程中乘员冲击响应的分析方法及应用 雷正保 ，‘钟志华 “，李岳林 ‘ (1.长沙交通学院 汽车与机电工程系，期南 长抄 410076,2.期南大学 机械与汽车工程学院、湖南 长沙 410082) 摘 要:应用多体系统动力学方法及动态显式有限元方法的泥合方法，建立了建搜过租中乘页冲击 响应分析的有限元模型:采用四节点壳单元及刚体材料模型，接触搜寻采用一体化葬法，接触力由 罚参数法确定，接触界面的摩攘力由经典摩搞定律计算。仿真分析与台车试脸结果的对比表明:应 用多体系统动力学方租及显式时间积分格式，可以准确地计算出汽丰碰撞过租中乘员的冲击响应。 分析了五种减速度波形及五种典型结构的力一变形特性对乘员冲击响应的影响，证明了预变形径 制结构及横向受压加撑圈管组合结构的大变形力学特性有利于进挂过程中乘员安全保护的论断。 关健词:汽车碰撞;乘员;冲击响应;有限元;多体系统 中圈分类号:U467-14 文献标识码:A Studyofanalysisprocedureforimpactresponseofoccupant duringvehiclecrashanditsapplication LEIZheng-bao,ZHONGZhi-hua,LIYue-lin (1.DepartmentofAutomobileandMachineryEngineering,ChangshaCommunicationsUniversity,Changsha410076,China, 2.SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering,HunanUniversity,Changsha410082.China) Abstract;AmixtureprocedureofdynamicexplicitFEMandmulti-bodysystemkineticsisusedto analysetheimpactresponsesofoccupantduringvehiclecrash.Afiniteelementmodelofoccupant iscreatedusing4-nodesshellelementsandtherigidmaterialmodel.Thesinglesurfacecontact algorithmistakentodealwiththecontactsearching.Thepenaltymethodfortheevaluationof contactforceisused.Theclassicalcoulomblawoffrictionisemployedtoevaluatethefriction force.Ithasbeenverifiedthattherelationsbetweenkinematicsanddynamicsofoccupantduring crashcanbesimulatedaccuratelybycomparingthesimulatedresultswiththatofsled-crashtest. Inthismixtureprocedure,themovementequationofoccupantiscreatedusingthemulti-body systemkineticsmethod.Theexplicittimeintegrationformulationisusedtocopewiththetime integration.Analysisfortheeffectoffivedifferentdecelerationcurveandfivetypicalmechanics propertieso