《汽車碰撞車體與乘員約束系統的參數設計方法》是2018年11月01日科學出版社出版的圖書，作者是張君媛。
基本介紹
- 書名：汽車碰撞車體與乘員約束系統的參數設計方法
- 作者：張君媛
- ISBN：9787030591012
- 頁數：199
- 定價：99.00元
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2018年11月01日
- 裝幀：平裝
- 開本：16
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書從運動學和動力學的角度，給出了整車碰撞系統重要參數的力學關係和碰撞波形的主要特徵參數；提出了基於統計數據的波形評價方法和波形與約束系統剛度之間的耦合關係評價方法；建立了反映汽車碰撞系統中各子系統與乘員回響之間力學聯繫的半經驗、半理論解析表達式；探究了如何利用這些基本理論和方法進行汽車碰撞車體及乘員約束系統參數的快速設計。本書方法不依賴於大型商業CAE軟體和CAE工程師，使用本書方法能在未形成整車有限元模型甚至是幾何模型之前進行碰撞安全性的概念設計。
圖書目錄
目錄
前言
第1章 整車碰撞的基本力學關係 1
1.1 基本運動學關係 1
1.2 簡化的車體動力學關係 3
1.3 實車正面碰撞波形 8
1.3.1 碰撞波形及其特徵參數 8
1.3.2 壓潰率與能量密度 10
1.4 正面碰撞中車體前端結構剛度的表達 12
參考文獻 15
第2章 碰撞波形的簡化表達及其評價 16
2.1 等效碰撞波形 16
2.1.1 等效方波 17
2.1.2 等效雙梯形波 19
2.2 基於統計數據的碰撞波形評價 23
2.2.1 針對乘員傷害的碰撞波形評價 24
2.2.2 針對安全星級的碰撞波形評價 33
2.3 基於乘員傷害回歸預測的碰撞波形評價 36
參考文獻 38
第3章 乘員的力學回響與能量耗散 40
3.1 車體-乘員單自由度解析模型及乘員回響求解 40
3.1.1 車體-乘員單自由度解析模型 40
3.1.2 矩形波、正矢波和雙台階波輸入下的乘員回響 41
3.2 乘員的能量耗散與Ride-down效率 45
3.3 約束系統剛度與乘員回響的關係 49
3.3.1 約束系統剛度的表達及簡化 49
3.3.2 線性約束系統剛度與乘員回響的關係 51
3.3.3 約束系統剛度與Ride-down效率的關係 55
參考文獻 57
第4章 汽車碰撞波形與約束系統特性耦合關係評價 58
4.1 基於單自由度模型的乘員回響面建立 59
4.2 碰撞波形、約束系統特性及其耦合關係評價 66
4.2.1 耦合關係評價方法 66
4.2.2 碰撞波形綜合評價指標 67
4.2.3 約束系統綜合評價指標 68
4.2.4 碰撞波形與約束系統特性耦合關係評價 70
4.3 某車型碰撞波形及約束系統特性耦合關係評價及其最佳化 73
參考文獻 77
第5章 車體結構抗撞性與約束系統目標設計 79
5.1 雙台階波形設計 79
5.2 車體前端子結構性能目標分解 86
5.2.1 車體前端結構的能量管理 86
5.2.2 車體前端子結構分解實例 88
5.2.3 子結構抗撞性設計目標 90
5.3 基於車體簡化有限元模型的結構性能驗證 94
5.3.1 車體簡化有限元模型 94
5.3.2 前端結構性能驗證 99
5.4 約束系統剛度設計與目標分解 100
5.4.1 矩形波下約束系統剛度目標設計 100
5.4.2 雙台階波下約束系統剛度目標設計 104
5.4.3 約束系統剛度的目標分解 107
參考文獻 110
第6章 車體抗撞性結構的斷面設計 111
6.1 薄壁梁抗撞性的理論模型 111
6.2 矩形截面薄壁梁理論模型與解析表達 114
6.2.1 矩形截面薄壁梁理論模型 114
6.2.2 泡沫鋁填充的矩形截面薄壁梁壓潰理論模型及其解析表達 117
6.3 多直角截面薄壁梁理論模型及力學性能的解析表達 124
6.3.1 多直角截面薄壁梁的吸能特點 124
6.3.2 十二直角截面薄壁梁理論模型及解析表達 125
6.3.3 泡沫鋁填充的十二直角截面薄壁梁理論模型的解析表達 141
6.3.4 纖維增強複合材料包裹的十二直角截面薄壁梁理論模型的解析表達 149
參考文獻 160
第7章 乘員約束系統解析模型及參數求解 163
7.1 氣囊解析模型 163
7.1.1 基本假設與模型簡化 163
7.1.2 氣囊解析模型的建立與衝擊塊回響求解 164
7.1.3 氣囊解析模型的驗證 168
7.2 基於單自由度模型的乘員約束系統參數求解 176
7.2.1 單自由度模型任意波形求解算法 176
7.2.2 單自由度模型的改進 176
7.2.3 乘員約束系統參數設計實例 179
7.3 基於雙自由度模型的乘員約束系統參數求解 181
7.3.1 雙自由度模型的建立 181
7.3.2 乘員約束子系統解析模型及參數表達 182
7.3.3 雙自由度解析模型集成與力學回響方程建立 184
7.3.4 雙自由度解析模型求解及乘員回響驗證 186
參考文獻 187
附錄Ⅰ 縮寫與符號說明 189
附錄Ⅱ 33款（40輛）車56km/h正面全寬剛性壁障碰撞的實驗數據 193
附錄Ⅲ MATLAB求解程式 195
索引 198
前言
第1章 整車碰撞的基本力學關係 1
1.1 基本運動學關係 1
1.2 簡化的車體動力學關係 3
1.3 實車正面碰撞波形 8
1.3.1 碰撞波形及其特徵參數 8
1.3.2 壓潰率與能量密度 10
1.4 正面碰撞中車體前端結構剛度的表達 12
參考文獻 15
第2章 碰撞波形的簡化表達及其評價 16
2.1 等效碰撞波形 16
2.1.1 等效方波 17
2.1.2 等效雙梯形波 19
2.2 基於統計數據的碰撞波形評價 23
2.2.1 針對乘員傷害的碰撞波形評價 24
2.2.2 針對安全星級的碰撞波形評價 33
2.3 基於乘員傷害回歸預測的碰撞波形評價 36
參考文獻 38
第3章 乘員的力學回響與能量耗散 40
3.1 車體-乘員單自由度解析模型及乘員回響求解 40
3.1.1 車體-乘員單自由度解析模型 40
3.1.2 矩形波、正矢波和雙台階波輸入下的乘員回響 41
3.2 乘員的能量耗散與Ride-down效率 45
3.3 約束系統剛度與乘員回響的關係 49
3.3.1 約束系統剛度的表達及簡化 49
3.3.2 線性約束系統剛度與乘員回響的關係 51
3.3.3 約束系統剛度與Ride-down效率的關係 55
參考文獻 57
第4章 汽車碰撞波形與約束系統特性耦合關係評價 58
4.1 基於單自由度模型的乘員回響面建立 59
4.2 碰撞波形、約束系統特性及其耦合關係評價 66
4.2.1 耦合關係評價方法 66
4.2.2 碰撞波形綜合評價指標 67
4.2.3 約束系統綜合評價指標 68
4.2.4 碰撞波形與約束系統特性耦合關係評價 70
4.3 某車型碰撞波形及約束系統特性耦合關係評價及其最佳化 73
參考文獻 77
第5章 車體結構抗撞性與約束系統目標設計 79
5.1 雙台階波形設計 79
5.2 車體前端子結構性能目標分解 86
5.2.1 車體前端結構的能量管理 86
5.2.2 車體前端子結構分解實例 88
5.2.3 子結構抗撞性設計目標 90
5.3 基於車體簡化有限元模型的結構性能驗證 94
5.3.1 車體簡化有限元模型 94
5.3.2 前端結構性能驗證 99
5.4 約束系統剛度設計與目標分解 100
5.4.1 矩形波下約束系統剛度目標設計 100
5.4.2 雙台階波下約束系統剛度目標設計 104
5.4.3 約束系統剛度的目標分解 107
參考文獻 110
第6章 車體抗撞性結構的斷面設計 111
6.1 薄壁梁抗撞性的理論模型 111
6.2 矩形截面薄壁梁理論模型與解析表達 114
6.2.1 矩形截面薄壁梁理論模型 114
6.2.2 泡沫鋁填充的矩形截面薄壁梁壓潰理論模型及其解析表達 117
6.3 多直角截面薄壁梁理論模型及力學性能的解析表達 124
6.3.1 多直角截面薄壁梁的吸能特點 124
6.3.2 十二直角截面薄壁梁理論模型及解析表達 125
6.3.3 泡沫鋁填充的十二直角截面薄壁梁理論模型的解析表達 141
6.3.4 纖維增強複合材料包裹的十二直角截面薄壁梁理論模型的解析表達 149
參考文獻 160
第7章 乘員約束系統解析模型及參數求解 163
7.1 氣囊解析模型 163
7.1.1 基本假設與模型簡化 163
7.1.2 氣囊解析模型的建立與衝擊塊回響求解 164
7.1.3 氣囊解析模型的驗證 168
7.2 基於單自由度模型的乘員約束系統參數求解 176
7.2.1 單自由度模型任意波形求解算法 176
7.2.2 單自由度模型的改進 176
7.2.3 乘員約束系統參數設計實例 179
7.3 基於雙自由度模型的乘員約束系統參數求解 181
7.3.1 雙自由度模型的建立 181
7.3.2 乘員約束子系統解析模型及參數表達 182
7.3.3 雙自由度解析模型集成與力學回響方程建立 184
7.3.4 雙自由度解析模型求解及乘員回響驗證 186
參考文獻 187
附錄Ⅰ 縮寫與符號說明 189
附錄Ⅱ 33款（40輛）車56km/h正面全寬剛性壁障碰撞的實驗數據 193
附錄Ⅲ MATLAB求解程式 195
索引 198
