基于火灾危险性分析的客车防火开发体系研究
发布时间：2021-05-23 01:20
客车火灾具有危害性大、难以觉察等特点,极易造成群死群伤的公共事件。在客车技术日新月异的环境下,新兴的动力电池技术带来了极大的火灾安全隐患,我国已经推广的电动大巴火灾风险日益凸显,氢燃料技术、自动驾驶、智能网联等技术在客车上的应用也为客车火灾带来极大的不确定性。但从国内外的研究来看,汽车火灾研究多为事后控制,缺乏从设计源头预防的风险思维,客车产品开发体系未将防火安全纳入其中,导致客车产品开发与火灾防护技术的应用不同步,客车火灾的预防存在极大的局限性。本文以火灾防护研究及成果工程化应用为对象,研究客车火灾的危险性,将研究成果与AK.NAM整车产品开发模型映射,形成一套基于客车全生命周期的火灾防护与整车开发同步应用的防火开发体系,为从设计源头预防客车火灾奠定基础。本文运用理论分析的方法开展火灾事故机理分析,使用Petrella评价体系及相关评价方法对客车用材料的火灾危险性进行等级划分;运用实验研究对客车重点火灾危险源进行定量分析,采用锥形热量仪对客车上使用的物料进行燃烧实验,采集材料的燃烧特性,定量地确定其火灾危险性;在早期火灾试验台上对动力转向油品进行热辐射实验,对60Ah单体磷酸铁锂动力...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：166 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 客车在交通运输中的重要地位
1.1.2 客车火灾安全形势严峻
1.1.3 客车火灾危害性较大
1.1.4 客车技术的飞速发展带来新的挑战
1.1.5 客车火灾防护研究成果工程化应用困难
1.2 相关领域研究现状
1.2.1 客车火灾的研究
1.2.2 汽车产品开发体系的研究
1.2.3 当前研究的局限性
1.3 研究目的和内容
1.3.1 研究方法
1.3.2 技术路线
1.4 章节结构安排
第2章 客车火灾危险源辨识及事故原因分析
2.1 引言
2.2 客车火灾危险源
2.2.1 火灾危险源辨识方法
2.2.2 客车火灾危险源辨识
2.3 客车火灾事故原因分析
2.3.1 客车电路系统
2.3.2 动力电池系统
2.3.3 汽车油路系统
2.3.4 机械摩擦起火
2.3.5 其他起火原因
2.4 小结
第3章 客车用物料的燃烧特性及火灾危险性分析
3.1 引言
3.2 实验装置与原理
3.2.1 CONE(锥形量热仪)
3.2.2 早期火灾特性实验台
3.3 实验方案及评价方法
3.3.1 试验样品的准备
3.3.2 技术要求
3.3.3 火灾危险性评价
3.4 乘员舱内饰材料危险性分析
3.4.1 热危害性评价
3.4.2 烟气毒性
3.4.3 实验结果分析总结
3.5 电源动力系统的火灾危险性分析
3.5.1 高压线路的火灾危险性
3.5.2 电解液的火灾危险性
3.5.3 实验结果分析总结
3.6 底盘系统的火灾危险性分析
3.6.1 管路系统的火灾危险性
3.6.2 润滑油的火灾危险性
3.6.3 实验结果分析总结
3.7 锂离子电池火灾实验
3.7.1 实验装置和设计
3.7.2 实验结果和分析
3.8 小结
第4章 典型客车火灾的数值模拟研究
4.1 引言
4.2 数值模拟基础理论
4.2.1 数值模拟方法
4.2.2 FDS的主要模型
4.2.3 火源模拟
4.3 基于FDS的三维仿真
4.3.1 客车模型的建立
4.3.2 程序设计
4.3.3 模拟结果及分析
4.4 小结
第5章 客车防火安全开发体系研究
5.1 引言
5.2 汽车技术在产品开发应用的管理模型
5.3 AK.NAM汽车产品开发体系
5.3.1 AK.NAM的理论基础
5.3.2 AK.NAM模型
5.3.3 AK.NAM模型的应用方法
5.3.4 运用AK.NAM模型构建防火开发流程
5.4 防火安全开发流程在整车设计中的同步应用
5.4.1 HFF6650GEV1车型介绍
5.4.2 设计策划
5.4.3 方案设计
5.4.4 技术设计
5.4.5 设计验证
5.4.6 设计总结
5.5 构建持续改进的防火安全开发体系
5.6 小结
第6章 总结与展望
6.1 全文的总结与结论
6.2 本文的创新点
6.3 未来研究展望
参考文献
附录A HFF6800GEVB3可燃材料清单
致谢
在读期间取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]动力锂离子电池穿刺试验安全性研究[J]. 彭波,罗琼瑶,张怡,王立芬,赵长征. 中国安全科学学报. 2019(03)
[2]CMMI-ACQ成熟度评估研究[J]. 崔嵬. 现代国企研究. 2019(04)
[3]安全是基本功[J]. 本刊编辑部. 中国公路. 2018(21)
[4]锥形量热仪测量材料热释放速率的影响因素分析[J]. 王康,刘运传,孟祥艳,周燕萍,王雪蓉,王倩倩. 消防科学与技术. 2018(04)
[5]动力锂离子电池热失控火灾试验模型研究[J]. 张少禹,董海斌,李毅,于东兴,羡学磊,伊程毅,韩光. 消防科学与技术. 2018(03)
[6]基于火三角模型的锂离子电池火灾事故树分析[J]. 黄沛丰,刘家亮,金翼,范元亮,黎可,王青松. 安全与环境学报. 2018(01)
[7]基于实体试验的磷酸铁锂电池火灾危险性分析[J]. 于东兴,李毅,张少禹,杜玉龙,董海斌,刘欣,韩光. 消防科学与技术. 2017(12)
[8]汽车行业正迈入新时代[J]. 乔永锋. 中国汽配市场. 2017(06)
[9]汽车产品开发流程交付物模板标准化[J]. 刘伟宏,陈浩. 汽车实用技术. 2017(16)
[10]汽车发动机舱内火灾风险识别与火灾风险评价模型的研究[J]. 胡冰川,常耕林,吴刚. 汽车实用技术. 2016(10)
博士论文
[1]基于铁路机车火灾发展规律的防火监测系统开发及其应用研究[D]. 章涛林.中国科学技术大学 2016
[2]锂离子电池热失控与火灾危险性分析及高安全性电池体系研究[D]. 平平.中国科学技术大学 2014
[3]基于模糊理论的地铁火灾风险评估及控制研究[D]. 陈曼英.华侨大学 2013
[4]常用有机外墙外保温系统火灾特性研究[D]. 亓延军.中国科学技术大学 2012
硕士论文
[1]动力锂电池火灾热失控早期探测技术及装置开发[D]. 皇甫趁心.华侨大学 2018
[2]高速列车客室火灾蔓延特性研究[D]. 苟琦林.西南交通大学 2018
[3]基于高分辨率遥感影像的沥青路面状况研究[D]. 徐威.长沙理工大学 2018
[4]电动汽车火灾防治技术研究[D]. 陈文丰.长安大学 2016
[5]汽车火灾原因调查及预防的研究[D]. 王健.吉林大学 2014
[6]大型客车火灾蔓延规律数值模拟研究[D]. 陈洁.中南大学 2014
[7]地下室车库火灾蔓延规律及灭火措施的研究[D]. 陈琳.武汉理工大学 2014
[8]纯电动汽车锂离子电池热效应及电池组散热结构优化[D]. 李涛.重庆大学 2013
[9]成都动车存车场火灾危险性数值模拟分析[D]. 李绍平.西南交通大学 2010
[10]公交车火灾特性的数值模拟研究[D]. 毕昆.中国科学技术大学 2010
本文编号：3202010
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：166 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 客车在交通运输中的重要地位
1.1.2 客车火灾安全形势严峻
1.1.3 客车火灾危害性较大
1.1.4 客车技术的飞速发展带来新的挑战
1.1.5 客车火灾防护研究成果工程化应用困难
1.2 相关领域研究现状
1.2.1 客车火灾的研究
1.2.2 汽车产品开发体系的研究
1.2.3 当前研究的局限性
1.3 研究目的和内容
1.3.1 研究方法
1.3.2 技术路线
1.4 章节结构安排
第2章 客车火灾危险源辨识及事故原因分析
2.1 引言
2.2 客车火灾危险源
2.2.1 火灾危险源辨识方法
2.2.2 客车火灾危险源辨识
2.3 客车火灾事故原因分析
2.3.1 客车电路系统
2.3.2 动力电池系统
2.3.3 汽车油路系统
2.3.4 机械摩擦起火
2.3.5 其他起火原因
2.4 小结
第3章 客车用物料的燃烧特性及火灾危险性分析
3.1 引言
3.2 实验装置与原理
3.2.1 CONE(锥形量热仪)
3.2.2 早期火灾特性实验台
3.3 实验方案及评价方法
3.3.1 试验样品的准备
3.3.2 技术要求
3.3.3 火灾危险性评价
3.4 乘员舱内饰材料危险性分析
3.4.1 热危害性评价
3.4.2 烟气毒性
3.4.3 实验结果分析总结
3.5 电源动力系统的火灾危险性分析
3.5.1 高压线路的火灾危险性
3.5.2 电解液的火灾危险性
3.5.3 实验结果分析总结
3.6 底盘系统的火灾危险性分析
3.6.1 管路系统的火灾危险性
3.6.2 润滑油的火灾危险性
3.6.3 实验结果分析总结
3.7 锂离子电池火灾实验
3.7.1 实验装置和设计
3.7.2 实验结果和分析
3.8 小结
第4章 典型客车火灾的数值模拟研究
4.1 引言
4.2 数值模拟基础理论
4.2.1 数值模拟方法
4.2.2 FDS的主要模型
4.2.3 火源模拟
4.3 基于FDS的三维仿真
4.3.1 客车模型的建立
4.3.2 程序设计
4.3.3 模拟结果及分析
4.4 小结
第5章 客车防火安全开发体系研究
5.1 引言
5.2 汽车技术在产品开发应用的管理模型
5.3 AK.NAM汽车产品开发体系
5.3.1 AK.NAM的理论基础
5.3.2 AK.NAM模型
5.3.3 AK.NAM模型的应用方法
5.3.4 运用AK.NAM模型构建防火开发流程
5.4 防火安全开发流程在整车设计中的同步应用
5.4.1 HFF6650GEV1车型介绍
5.4.2 设计策划
5.4.3 方案设计
5.4.4 技术设计
5.4.5 设计验证
5.4.6 设计总结
5.5 构建持续改进的防火安全开发体系
5.6 小结
第6章 总结与展望
6.1 全文的总结与结论
6.2 本文的创新点
6.3 未来研究展望
参考文献
附录A HFF6800GEVB3可燃材料清单
致谢
在读期间取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]动力锂离子电池穿刺试验安全性研究[J]. 彭波,罗琼瑶,张怡,王立芬,赵长征. 中国安全科学学报. 2019(03)
[2]CMMI-ACQ成熟度评估研究[J]. 崔嵬. 现代国企研究. 2019(04)
[3]安全是基本功[J]. 本刊编辑部. 中国公路. 2018(21)
[4]锥形量热仪测量材料热释放速率的影响因素分析[J]. 王康,刘运传,孟祥艳,周燕萍,王雪蓉,王倩倩. 消防科学与技术. 2018(04)
[5]动力锂离子电池热失控火灾试验模型研究[J]. 张少禹,董海斌,李毅,于东兴,羡学磊,伊程毅,韩光. 消防科学与技术. 2018(03)
[6]基于火三角模型的锂离子电池火灾事故树分析[J]. 黄沛丰,刘家亮,金翼,范元亮,黎可,王青松. 安全与环境学报. 2018(01)
[7]基于实体试验的磷酸铁锂电池火灾危险性分析[J]. 于东兴,李毅,张少禹,杜玉龙,董海斌,刘欣,韩光. 消防科学与技术. 2017(12)
[8]汽车行业正迈入新时代[J]. 乔永锋. 中国汽配市场. 2017(06)
[9]汽车产品开发流程交付物模板标准化[J]. 刘伟宏,陈浩. 汽车实用技术. 2017(16)
[10]汽车发动机舱内火灾风险识别与火灾风险评价模型的研究[J]. 胡冰川,常耕林,吴刚. 汽车实用技术. 2016(10)
博士论文
[1]基于铁路机车火灾发展规律的防火监测系统开发及其应用研究[D]. 章涛林.中国科学技术大学 2016
[2]锂离子电池热失控与火灾危险性分析及高安全性电池体系研究[D]. 平平.中国科学技术大学 2014
[3]基于模糊理论的地铁火灾风险评估及控制研究[D]. 陈曼英.华侨大学 2013
[4]常用有机外墙外保温系统火灾特性研究[D]. 亓延军.中国科学技术大学 2012
硕士论文
[1]动力锂电池火灾热失控早期探测技术及装置开发[D]. 皇甫趁心.华侨大学 2018
[2]高速列车客室火灾蔓延特性研究[D]. 苟琦林.西南交通大学 2018
[3]基于高分辨率遥感影像的沥青路面状况研究[D]. 徐威.长沙理工大学 2018
[4]电动汽车火灾防治技术研究[D]. 陈文丰.长安大学 2016
[5]汽车火灾原因调查及预防的研究[D]. 王健.吉林大学 2014
[6]大型客车火灾蔓延规律数值模拟研究[D]. 陈洁.中南大学 2014
[7]地下室车库火灾蔓延规律及灭火措施的研究[D]. 陈琳.武汉理工大学 2014
[8]纯电动汽车锂离子电池热效应及电池组散热结构优化[D]. 李涛.重庆大学 2013
[9]成都动车存车场火灾危险性数值模拟分析[D]. 李绍平.西南交通大学 2010
[10]公交车火灾特性的数值模拟研究[D]. 毕昆.中国科学技术大学 2010
本文编号：3202010
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3202010.html
