基于磁流變技術(shù)的汽車碰撞仿真與控制研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、在科學(xué)與技術(shù)日新月異的今天,汽車已經(jīng)成為人們最主要的代步工具。但是汽車在帶給我們快捷、舒適同時(shí),也因?yàn)榻煌ㄊ鹿实念l繁發(fā)生帶走了無數(shù)人寶貴的生命。保險(xiǎn)杠作為汽車碰撞時(shí)人車安全的第一道保險(xiǎn)屏障,對于提高汽車被動(dòng)安全性,降低交通事故傷亡率具有十分重要的作用。然而目前市場上的保險(xiǎn)杠或緩沖效果不理想,或結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜且只能針對特定的碰撞環(huán)境有效,并不能達(dá)到人們的需求,需要新的緩沖結(jié)構(gòu)。磁流變緩沖器作為一種智能阻尼器件具有響應(yīng)速度快、功耗低、阻尼力大

2、且可調(diào)的優(yōu)點(diǎn),能夠彌補(bǔ)目前汽車保險(xiǎn)杠的不足,成為未來汽車保險(xiǎn)杠的發(fā)展趨勢之一。因此,本文以汽車碰撞為應(yīng)用背景,磁流變碰撞緩沖器為研究對象,研究其在高速碰撞下的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)及控制效果。針對目前磁流變器件高速條件下設(shè)計(jì)理論的不足,基于賓漢塑性非線性流體修正模型,對磁流變碰撞緩沖器進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),建立了控制模型;基于多體動(dòng)力學(xué)理論,建立了汽車碰撞緩沖動(dòng)力學(xué)模型;仿真分析了磁流變緩沖器對汽車碰撞安全性的影響。本文的主要工作包括以下幾個(gè)方面:

3、> ?。?)介紹了汽車安全技術(shù)和保險(xiǎn)杠的應(yīng)用等相關(guān)背景,并針對目前保險(xiǎn)杠存在的問題,闡述了磁流變緩沖器應(yīng)用于汽車碰撞的重要意義,綜述了磁流變緩沖器設(shè)計(jì)和應(yīng)用方面的進(jìn)展。
 ?。?)針對高速情況下,用于磁流變緩沖器設(shè)計(jì)的賓漢模型不再精確的問題,推導(dǎo)了賓漢塑性非線性流體修正模型,并對基于此模型設(shè)計(jì)出的磁流變緩沖器使用流體力學(xué)仿真軟件CFD進(jìn)行了流體仿真,仿真結(jié)果證實(shí)了修正模型的精確性。
 ?。?)使用ANSYS/LS-DYNA軟

4、件對磁流變緩沖器應(yīng)用于汽車保險(xiǎn)杠的性能進(jìn)行了碰撞仿真,證實(shí)了磁流變緩沖器對于提高汽車被動(dòng)安全性的可行性和有效性,為下一步的加工和試驗(yàn)驗(yàn)證提供了依據(jù)和保障。
 ?。?)設(shè)計(jì)并搭建了跌落試驗(yàn)平臺,測試了四種不同高度沖擊下磁流變緩沖器的緩沖特性。通過比較試驗(yàn)值和理論設(shè)計(jì)值,充分地證明了賓漢塑性非線性流體修正模型的準(zhǔn)確性,并基于該模型,建立了適用于高速下磁流變緩沖器的控制模型。
  (5)以車身加速度和變形量為控制目標(biāo),研究對比了開

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