基于熵权法的行人事故多刚体仿真参数优化研究

为提高真实行人碰撞事故时多刚体模拟仿真的准确性,提出了一种根据行人-车辆碰撞过程进行多刚体模型初始参数自动优化的方法。针对真实行人碰撞事故,合理选择初始参数并构建基于熵权法的仿真准确度目标函数,通过计算机程序进行修改参数组合、提交运算及结果评价完成仿真模型的自动寻优过程。以某例真实行人事故展示了多刚体事故重建及模型优化的流程,并根据碰撞过程的人-车位置信息验证了该方法的可行性,表明可将其运用于行人碰撞事故的多刚体重建领域。     

基于多刚体有限元耦合仿真的翻滚事故再现

基于实际汽车翻滚事故信息,利用MADYMO仿真软件开展事故仿真再现研究,建立了适用于车辆翻滚的多刚体有限元耦合模型。翻滚建模过程中汽车的底盘部分采用多刚体建模方法搭建翻滚相关的悬架系统,整车的白车身与内饰等采用有限方法元建模并与多刚体耦合。仿真结果表明:模型中整车滑移量为6.5 m,与事故场景基本一致;仿真中整车的前端变形量为105 mm且变形模式与事故车相似,验证了该建模方法的准确性。基于事故再现模型分析了安全气囊对乘员的保护效果,结果表明:引入安全气囊后,假人头部HIC降低了28%。     

汽车行人碰撞多体动力学仿真与抛距模型研究

汽车与行人碰撞是我国道路交通事故的主要类型之一,该类事故在所有事故中致死率最高且与人们的安全出行密切相关,受到民众的广泛关注。然而传统的事故分析方法在此类事故的处理上存在较大困难。文章以多体动力学理论为基础,以PC CRASH为平台,建立了多刚体数字化行人模型,通过设定代表身体各部分的属性（外形、质量、刚度、摩擦系数等）来定义行人特征。并将模型与国外某实车碰撞试验对比验证其可靠性。通过对仿真结果的回归分析得出了车速 抛距模型,为该类交通事故处理提供了数据参考。     

基于Pc-Crash的车辆侧翻事故逆向分段事故再现方法

为精确再现复杂多模态交通事故运动过程,提出一种基于Pc-Crash的逆向分段事故再现方法,针对一起追尾碰撞、滑移和侧翻的复杂交通事故,应用Pc-Crash软件,以事故现场车辆终态位置等信息为基础,逆向再现车辆侧翻运动过程,确定车辆侧翻前某时刻运动状态,再基于车辆侧翻前仿真结果,进一步逆向再现两车碰撞过程。应用动力学方法推演分析案例中两车碰撞前车速,并与仿真结果中获得车速做比对分析,验证逆向仿真分段事故再现方法的正确性。提出的再现方法流程简便、仿真难度降低,可获得较为准确的仿真结果,保证了事故仿真过程与事故现场痕迹的一致性。     

基于绿色理念的废旧汽车企业逆向物流绩效评价研究

通过分析废旧汽车企业逆向物流流程及其绩效评价环境,结合企业逆向物流绩效评价的目的,以绿色理念为指导,提出废旧汽车企业的逆向物流绩效评价指标体系,构建基于GA-BP的废旧汽车企业逆向物流绩效评价模型,并以A企业为例进行实证研究.研究发现:废旧汽车A企业输出样本的实际值和仿真值基本一致,表明通过 GA优化BP神经网络模型可以提高仿真的精度,体现了指标选取和模型构建的有效性,可为解决废旧汽车企业逆向物流过程中存在的问题提供新思路,有助于废旧汽车产业的可持续发展.     

基于人车碰撞最终位置的速度计算理论分析

在人车事故碰撞过程中,计算车辆的碰撞速度是其中的重要环节。速度计算通常是通过制动距离、监控视频、行车记录仪等一些线索得出,但在一些比较特殊的环境中这些方法就不太适用。注意到碰撞后路面痕迹及人-车最终距离是可测的,利用理论模型与Matlab分析,通过人-车最终距离计算碰撞车速,并对其进行定量分析。结果显示:采用该方法计算得出的车辆行驶速度误差值可控制在5%以内。     

基于PC Crash的摩托车-行人碰撞事故分析重建

摩托车-行人事故的碰撞姿态鉴定一直是交通事故鉴定的一个难点。由于摩托车的灵活性,当事故发生在没有监控摄像头覆盖的区域时,应用传统的交通事故鉴定方法很难甚至不可能判断出摩托车-行人事故中碰撞瞬间摩托车的行驶状态,而且国内外也鲜有学者及专家对摩托车事故进行分析研究。基于1例摩托车-行人碰撞的交通事故,在应用传统的事故鉴定方法基础之上,利用PC Crash仿真软件对事故进行仿真分析。通过不断仿真调试,明确了人-车碰撞瞬间的关键姿态,最终重建事故发生的整个过程。此外,在PC Crash仿真软件对事故再现的结果中,摩托车碰撞前车身的具体形态可作为判断碰撞前摩托车是否有避让行人这一关键线索。     

侧面碰撞头胸双气室气囊的设计与优化

为了减小乘员在侧面碰撞事故中的损伤,提高对侧面乘员的保护效果,运用MADYMO软件建立包含车体、假人、气囊等在内的某车型侧面碰撞的乘员约束系统PSM子结构模型,并对其进行验证。以已验证的汽车侧面碰撞模型为基础,建立一个装有头胸双气室气囊的侧面碰撞模型。通过模拟安全气囊在侧碰条件下的响应过程,利用正交试验对双气室气囊的气体发生器质量流率、气囊点火时间的参数进行优化设计。结果表明:在保证头部HIC值满足法规要求下,优化后综合伤害评估值WIC下降了10.32%,进一步提高了约束系统的安全性能。     

汽车二维偏心碰撞事故再现模型适用性分析

为了实现汽车二维偏心碰撞事故的再现仿真分析，在介绍传统偏心碰撞动力学模型与轨迹模型的基础上，分别对其适用性问题进行了理论分析。以实际交通事故为例，分别利用PC Crash软件与传统模型进行仿真再现分析。通过将二者的再现分析结果与事故现场上车辆遗留痕迹进行对比，实际分析了传统轨迹再现模型的可靠性。     

兼顾女性驾驶员的约束系统研究

近年来,女性驾驶员人数逐年增加,但汽车约束系统的开发多以男性驾驶员为研究目标,如何更好地保护身材矮小的女性驾驶员成为被动安全领域一个亟待解决的问题。运用多刚体动力学分析软件(MADYMO)建立某款车型正面碰撞的乘员约束系统仿真模型,将仿真结果和实车试验碰撞结果进行对比,验证模型的有效性。利用引入的综合伤害指标WIC以及WICF作为优化目标,通过正交试验及极差分析法,综合选取兼顾男女驾驶员的优化参数;在分析男性驾驶员模型最优解的基础上,利用逼近准则,选择9组符合要求的参数组合代入女性驾驶员模型,利用提出的加权函数WICA对男女驾驶员伤害进行兼顾优化。最后经与初始模型对比发现:男女驾驶员伤害在优化后都得到显著减少,达到兼顾女性驾驶员约束系统研究的目的。     

货车外形改装对碰撞相容性的影响

针对车辆改装可能改变原车碰撞相容性从而导致车辆安全性能发生变化的问题,根据1例真实改装货车与越野车发生碰撞的道路交通事故进行事故过程的重建,建立有限元碰撞模型,并进行改装前后的碰撞仿真。仿真结果表明:货车改装之后会使得碰撞时越野车驾驶室应力应变增大、最大侵入量增加,即车辆相容性变差。提示有关部门应采取措施严格禁止私自改装车辆,以保证在交通事故中的车辆安全性。     

超高车辆与立交桥梁碰撞的高精度非线性有限元仿真

超高车辆和立交桥梁之间的碰撞事故屡见不鲜，深入研究车一桥碰撞机理，为提出车一桥碰撞桥梁损害计算方法奠定基础，具有重要的现实意义。基于高性能非线性有限元，对超高车辆一立交桥碰撞进行了高精度仿真分析，并对不同车速导致的桥梁损害情况进行了讨论。分析结果可为深入研究车一桥碰撞问题提供参考。     

长时域碰撞耦合建模与CAE仿真再现

基于有限元法的事故再现CAE仿真精度高,能较为精确地模拟出车辆在碰撞过程中的变形量,但其建模针对性强,计算复杂,不适用于长时域碰撞工况的仿真再现。为此,搭建了包含有限元气囊轮胎与简化悬架的多刚体-有限元耦合模型,并基于MADYMO软件及变摩擦因数的方法实现了某长时域碰撞事故的仿真再现。仿真结果显示:仿真碰撞轨迹与事故碰撞轨迹保持高度一致,采用多刚体-有限元耦合底盘能较好地模拟车辆在运动过程中轮胎的力学特性以及车身和底盘之间的相对运动,基于导入的人体假人模型能较好地模拟乘员的二次碰撞及其受伤机理。该方法在保证仿真精度的同时极大地降低了计算成本,可为长时域碰撞事故再现提供参考。     

汽车正面耐碰撞性有限元仿真分析

为研究汽车正面碰撞过程中的被动安全性能,建立了某型汽车整车有限元模型,基于中国新车评价规程(C-NCAP)对其进行评价。以运行速度为50 km/h的汽车与刚性墙发生正面碰撞为例,应用LS-DYNA软件进行有限元分析,对整车变形、车身能量、B柱加速度和前围侵入量等结果进行分析,研究汽车吸能部件对碰撞结果的影响。结果表明:碰撞过程中整车出现回弹现象,前部吸能不够充分;驾驶员侧加速度最大为41.6 g,满足国内碰撞要求;保险杠的最大位移量为490 mm,前纵梁的最大变形量为241.2 mm,从而得出碰撞中主要吸能部位为保险杆和前纵梁。通过正面碰撞仿真分析,得出该车有较好的正面耐撞性,得到的碰撞数值模拟结果可为该车的结构设计提供参考。     

诱导结构对汽车前纵梁碰撞性能的影响

前纵梁作为汽车正碰的主要吸能部件,其诱导结构对耐撞性有着重要影响。针对汽车前纵梁正碰过程中的高速压溃塑性变形问题,建立了6种诱导结构周向位置及5种诱导结构组合形式的前纵梁与刚性墙碰撞有限元模型,采用分段线性塑性材料本构模型和显式动力学有限元法对其碰撞过程进行动态仿真,获得了前纵梁的变形情况、能量变化情况和碰撞力曲线,分析了诱导结构周向位置及其组合形式对前纵梁碰撞性能的影响。研究结果表明:诱导结构的周向位置及组合形式对前纵梁变形的影响较大,添加诱导结构可减小碰撞力峰值和增大载荷比,前纵梁刚度强弱相间分布可提高其碰撞过程的稳定性。仿真变形结果与试验结果吻合良好,验证了所建立的有限元模型的正确性。     

一种基于驾驶员制动行为的车辆主动避撞模型研究

为减少碰撞类事故的发生,提高驾驶安全性,构建一种基于驾驶员制动行为的主动避撞模型(DBB)。通过动感型模拟驾驶仪完成跟车状态下各驾驶参数的采集,基于WEKA平台对数据进行分析,建立驾驶人制动行为BP神经网络模型。应用软件仿真及模拟驾驶仪对DBB模型的试验分析结果表明:DBB模型具有良好的预测能力,能与驾驶员制动行为较好地匹配。     

农用喷雾车驾驶室安全强度分析

为提高农用喷雾车的安全性能,避免喷雾车因碰撞、翻车等事故而引发人员伤亡,以某喷雾车驾驶室为研究对象,建立精确的驾驶室三维模型,按照OECD标准试验工况对驾驶室进行有限元分析。分析结果显示:喷雾车驾驶室按OECD标准规定的要求进行加载后,驾驶室部分梁超过屈服极限而产生塑性变形,但是并没有侵入DLV区域,在部分梁焊接位置出现应力集中。在各个试验工况下,驾驶室最大变形满足试验要求,且最大变形发生在加载处,并通过对比得到驾驶室主要结构尺寸对驾驶室强度的影响。通过分析可以使得设计的驾驶室具有足够的安全性,并且为通过实验审核提供了参考依据。     

侧面碰撞B柱变形模式对乘员损伤的分析

在汽车碰撞事故中,侧面碰撞事故发生概率大,并且由于侧围变形空间小,容易造成比正面碰撞更严重的伤害,其中B柱作为重要的侧面结构,其变形模式与乘员损伤有着直接的关系。在已有的有限元模型基础上,利用MADYMO搭建并计算3组多刚体与有限元混合的B柱变形模式的侧碰简化模型,每一组模型分别附以不同的侵入速度和侵入量。对每组计算结果求均值,再结合C-NCAP侧面碰撞评价指标对数据进行分析,研究侧碰中B柱变形模式与乘员损伤的关系,并对结果进行运动响应分析,提出规律性总结。     

车辆行人事故碰撞速度重建技术研究

车辆行人事故碰撞速度重建仍存在较大不确定性,通过典型的人车事故案例对传统车速重建方法进行验证,并提出一种新的车速重建方法。采集27例具有事故数据记录器(event data recorder,EDR)数据的案例对抛距法计算精度进行验证,分析碰撞速度重建的影响因素,并建立碰撞速度与影响因素的线性回归方程。结果表明:抛距法相对误差最大值为36.7%,最小值为1. 5%,平均相对误差为7. 1%; WRR值与碰撞速度具有正相关性,随碰撞速度增加WRR值增加;在相同的碰撞速度下,发动机罩前缘高度较高的车型导致的WRR值更低;WRR值和发动机罩前缘高度是碰撞速度重建的重要参数。指出行人抛距法计算精度不高,建立的基于WRR值和发动机前缘高度的车辆行驶速度计算方法,将成为制动痕迹和行人抛距缺失情况下车速重建方法的重要补充。     

应变率对车顶压溃仿真试验的影响

依据FMVSS216法案,建立车顶静态压溃试验有限元模型并进行仿真研究。由仿真结果分析翻滚过程中车体的主要变形区域以及研究车顶支持力与侵入量的关系,针对车体结构和材料提出在翻滚情况下增大乘员安全空间的改进方案。结合应变率效应理论用Cowper-Symonds方法研究在考虑应变率情况下车顶钢板不同加载速度对车顶支持力与侵入量的关系的影响。研究结果可以为车顶静态压溃仿真相关研究提供借鉴,同时对车体翻滚事故过程中车体变形的研究具有重要意义。