基于虚拟试验技术的汽车侧面碰撞安全性研究-车辆工程专业毕业论文.docx

湖 南 大 学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名: 日期: 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□,在______年解密后适用本授权书。2、不保密□。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日第1章 绪论汽车安全、节能和环保问题已成为当今汽车工程领域三大具有重要社会、经济意义的研究热点,并且得到了有关政府部门的高度重视。汽车安全性可分为主动安全性和被动安全性两大类,其中主动安全性是指汽车避免发生意外事故的能力;而被动安全性,则是指汽车在发生意外事故时对乘员进行有效保护的能力。由于汽车被动安全性总是与广义的汽车碰撞事故联系在一起,故又称为“汽车碰撞安全性”。汽车碰撞安全性问题自汽车诞生以来就存在,但在早期由于车速较低,车辆相对较少而未引起人们的重视。随着轿车的大规模生产和使用,也由于车速的不断提高,碰撞安全性问题变得越来越突出。汽车发生碰撞事故后,不仅给车辆本身造成损坏,更重要的是造成乘员损伤,甚至死亡。当汽车与行人发生碰撞时,还会造成行人的伤亡。据测算,在近100年中,全世界已有3200多万人死于车祸,1亿多人因车祸伤残[1];车祸致死的人数已大大超过了同期死于战争的人数,这无疑表明了汽车碰撞事故给人类社会造成伤害的严重性,已成为当今威胁、残害人类生命的一大公害。汽车交通事故造成的大量人员伤亡自然带来一系列社会和经济问题,严重影响了人们的生活和生产,不得不引起人们的高度重视。相对于发达国家来说,我国的情况则更为严重,2001年全国共发生道路交通事故754919起,2002年发生事故773137起,2003年发生事故667507起。三年里的死亡人数均突破十万人/年,并且经济损失逐年增加;2004年在新的交通法实施后所发生道路交通事故总数有所下降,为567753起,造成99217人死亡、451810热病受伤,[2]。我国现有汽车总保有量大约为2000多万辆,仅占世界汽车保有量的2%,但每年近10万的死亡人数,约占世界每年死于交通事故人数的8%,并且碰撞事故中的死亡率也大大高于欧美、日本等工业发达国家,其中除了人为的因素外,车辆本身的碰撞安全性达不到要求是一个重要因素。,汽车的碰撞形式有正面碰撞、侧面碰撞、追尾碰撞、角度碰撞及翻滚等,据有关资料统计表明,国外交通事故死亡人数中,因正面碰撞而导致死亡的接近70%,因侧面碰撞而导致死亡的接近30%[3],并且乘员也大多是在这一类碰撞事故中受伤或死亡,。而在我国由于交通法规执行情况及道路使用状况的特殊性,由侧面碰撞而导致死亡的比例高于国外[4];数据表明,%,%,都仅次于正面碰撞事故[5]。[6](括号中的数据为维多利亚州的统计),世界各国关于汽车碰撞的研究大多集中在前碰撞方面,并且政府部门关于前碰撞的相关法规实施得也较早,加上车辆结构本身的特性(如前部可利用的碰撞吸能区段较充分,司乘人员的前撞安全气囊也有较大的伸展空间等),这使得当今车辆前碰撞的安全性问题普遍得到较好地解决,而侧面碰撞中的乘员损伤问题却突显出来。虽然侧面碰撞发生的几率没有前部碰撞高,但由于轿车主要吸能结构件的碰撞属于薄壁直梁构件和钣金件的压塌、失稳、撕裂、弯曲失效等非线性大变形吸能过程,汽车侧面是车体中强度较薄弱的部位,对于轿车而言,因其侧面是车门,强度更为薄弱[7],其侧面的碰撞缓冲区较小,车辆遭受侧撞时往往发生很大的变形,且被碰撞部位与乘员距离较近,对乘员的伤害较其它类型的碰撞要严重,,侧围结构严重突入驾驶室。所以对于侧面碰撞而言,如果没有适当的保护措施,侧面车体结构会直接与乘员发生碰撞接触,从而导致严重的乘员损伤,然而缓冲吸能结构的设计是一项挑战,其中最大的问题是是即使有足够好的材料来制作缓冲吸能结构,但能用于缓冲吸能的空间却十分有限,从理论上