汽车碰撞车体与乘员约束系统的参数设计方法

图书标准信息

• 作者 张君媛 著
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2018-11
• 版次 31
• ISBN 9787030591012
• 定价 99.00元
• 装帧 平装

【内容简介】

《汽车碰撞车体与乘员约束系统的参数设计方法》从运动学和动力学的角度，给出了整车碰撞系统重要参数的力学关系和碰撞波形的主要特征参数；提出了基于统计数据的波形评价方法和波形与约束系统刚度之间的耦合关系评价方法；建立了反映汽车碰撞系统中各子系统与乘员响应之间力学联系的半经验、半理论解析表达式；探究了如何利用这些基本理论和方法进行汽车碰撞车体及乘员约束系统参数的快速设计。《汽车碰撞车体与乘员约束系统的参数设计方法》方法不依赖于大型商业CAE软件和CAE工程师，使用《汽车碰撞车体与乘员约束系统的参数设计方法》方法能在未形成整车有限元模型甚至是几何模型之前进行碰撞安全性的概念设计。

【目录】

目录

前言

第1章 整车碰撞的基本力学关系 1

1.1 基本运动学关系 1

1.2 简化的车体动力学关系 3

1.3 实车正面碰撞波形 8

1.3.1 碰撞波形及其特征参数 8

1.3.2 压溃率与能量密度 10

1.4 正面碰撞中车体前端结构刚度的表达 12

参考文献 15

第2章 碰撞波形的简化表达及其评价 16

2.1 等效碰撞波形 16

2.1.1 等效方波 17

2.1.2 等效双梯形波 19

2.2 基于统计数据的碰撞波形评价 23

2.2.1 针对乘员伤害的碰撞波形评价 24

2.2.2 针对安全星级的碰撞波形评价 33

2.3 基于乘员伤害回归预测的碰撞波形评价 36

参考文献 38

第3章 乘员的力学响应与能量耗散 40

3.1 车体-乘员单自由度解析模型及乘员响应求解 40

3.1.1 车体-乘员单自由度解析模型 40

3.1.2 矩形波、正矢波和双台阶波输入下的乘员响应 41

3.2 乘员的能量耗散与Ride-down效率 45

3.3 约束系统刚度与乘员响应的关系 49

3.3.1 约束系统刚度的表达及简化 49

3.3.2 线性约束系统刚度与乘员响应的关系 51

3.3.3 约束系统刚度与Ride-down效率的关系 55

参考文献 57

第4章 汽车碰撞波形与约束系统特性耦合关系评价 58

4.1 基于单自由度模型的乘员响应面建立 59

4.2 碰撞波形、约束系统特性及其耦合关系评价 66

4.2.1 耦合关系评价方法 66

4.2.2 碰撞波形综合评价指标 67

4.2.3 约束系统综合评价指标 68

4.2.4 碰撞波形与约束系统特性耦合关系评价 70

4.3 某车型碰撞波形及约束系统特性耦合关系评价及其优化 73

参考文献 77

第5章 车体结构抗撞性与约束系统目标设计 79

5.1 双台阶波形设计 79

5.2 车体前端子结构性能目标分解 86

5.2.1 车体前端结构的能量管理 86

5.2.2 车体前端子结构分解实例 88

5.2.3 子结构抗撞性设计目标 90

5.3 基于车体简化有限元模型的结构性能验证 94

5.3.1 车体简化有限元模型 94

5.3.2 前端结构性能验证 99

5.4 约束系统刚度设计与目标分解 100

5.4.1 矩形波下约束系统刚度目标设计 100

5.4.2 双台阶波下约束系统刚度目标设计 104

5.4.3 约束系统刚度的目标分解 107

参考文献 110

第6章 车体抗撞性结构的断面设计 111

6.1 薄壁梁抗撞性的理论模型 111

6.2 矩形截面薄壁梁理论模型与解析表达 114

6.2.1 矩形截面薄壁梁理论模型 114

6.2.2 泡沫铝填充的矩形截面薄壁梁压溃理论模型及其解析表达 117

6.3 多直角截面薄壁梁理论模型及力学性能的解析表达 124

6.3.1 多直角截面薄壁梁的吸能特点 124

6.3.2 十二直角截面薄壁梁理论模型及解析表达 125

6.3.3 泡沫铝填充的十二直角截面薄壁梁理论模型的解析表达 141

6.3.4 纤维增强复合材料包裹的十二直角截面薄壁梁理论模型的解析表达 149

参考文献 160

第7章 乘员约束系统解析模型及参数求解 163

7.1 气囊解析模型 163

7.1.1 基本假设与模型简化 163

7.1.2 气囊解析模型的建立与冲击块响应求解 164

7.1.3 气囊解析模型的验证 168

7.2 基于单自由度模型的乘员约束系统参数求解 176

7.2.1 单自由度模型任意波形求解算法 176

7.2.2 单自由度模型的改进 176

7.2.3 乘员约束系统参数设计实例 179

7.3 基于双自由度模型的乘员约束系统参数求解 181

7.3.1 双自由度模型的建立 181

7.3.2 乘员约束子系统解析模型及参数表达 182

7.3.3 双自由度解析模型集成与力学响应方程建立 184

7.3.4 双自由度解析模型求解及乘员响应验证 186

参考文献 187

附录Ⅰ 缩写与符号说明 189

附录Ⅱ 33款（40辆）车56km/h正面全宽刚性壁障碰撞的实验数据 193

附录Ⅲ MATLAB求解程序 195

索引 198