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第八章：车辆碰撞安全性分析《基于MxSim的车辆结构有限元分析

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汽车的碰撞安全性决定了因碰撞造成的乘员受害程度。车辆碰撞安全性分析就是通过对车身结构的材料和设计进行优化，使其获得合理的耐撞性和吸能性，以保障车内乘员有足够的生存空间，以及车外行人受到最低限度的伤害；对乘员约束系统进行研究，通过合理布置安全带、安全气囊等，或者应用自适应约束系统技术，降低在碰撞发生时乘员受到的冲击伤害及二次碰撞伤害。另外，在人体生物力学的基础上，对乘员及行人的损伤机理和撞击响应进行分析，以设计车身安全结构和车外安全装置，也是汽车被动安全技术的重点研究方向效果预览8.1 车辆碰撞安全分析概述常见的车辆碰撞事故形式包括正碰、侧碰、后碰、偏置碰、翻滚、车与行人的碰撞等。通常一辆整车是由2万多个零部件组成的，一个完备的整车碰撞仿真建模虽然采用了大量的简化方式，但仍涉及繁多的总成，如白车身、车身开闭件（四门两盖，即前后车门、发动机舱盖、后备厢盖或尾门）、座椅、假人、乘员保护系统（安全带和安全气囊）、底盘结构（悬架系统、转向系统、传动系统等）、发动机/电驱动系统、内饰结构、轮胎等。从数值仿真的角度来看，整车碰撞仿真是一个高度非线性过程，碰撞是一个瞬时大变形过程。

动态约束法（KinematicConstraintMethod）罚函数法（PenaltyFunctionMethod）分布参数法（DistributedParameteMethod目前主流商业软件对于接触问题的处理，主要包含三种算法。整车碰撞仿真中与接触相关的项8.2 实例分析——汽车前保险杠碰撞分析8.2.1 实例描述前保险杠是汽车正碰主要吸能部件，在很大程度上决定了汽车的耐撞性与安全性。大多数学者对前保险杠的研究主要集中在前纵梁的截面、厚度、材料及其诱导结构等方面，但少有学者对实车前保险杠系统进行分析。本案例演示对汽车前保险杠的碰撞分析。前保险杠结构图8.3 实例分析－简易卡车碰撞安全性仿真8.3.1 实例描述

车辆碰撞仿真技术是基于CAE软件，通过一定的数学关系，在给定若干已知参数的情况下，模拟车辆碰撞的过程。通过CAE软件仿真分析，能够分析车身主要结构部件的碰撞变形及动态响应，评估车辆结构变化对车身碰撞后生存空间的影响，预测车辆结构设计缺陷，提出切实可行的改进措施，以指导产品研发，从而为汽车安全性能的提高提供必要的数据参考和理论指导。几何模型8.3 实例分析－简易卡车碰撞安全性仿真8.3.2 分析步骤（具体步骤）导入计算文件材料定义检查模型网络创建分析工况施加载荷施加边界条件创建计算任务

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