吸能式转向柱关键技术研究及碰撞分析

发布时间：2017-08-07 04:02

  本文关键词：吸能式转向柱关键技术研究及碰撞分析

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【摘要】：汽车碰撞安全性问题自其诞生就一直存在。在其早期由于价格高、车速低、保有量少等原因,人们对其重视程度普遍不够。随着汽车保有量的不断增加,道路交通设施和车速的不断提高,汽车的碰撞安全性成为三大研究主题之一。世界各国都投入大量人力、物力、财力在汽车碰撞安全性的研究上。国内外交通事故统计资料表明转向柱是正面和偏置碰撞时造成驾驶员伤害的主要部件,而吸能式转向柱能有效地降低这种伤害。本文先阐述了吸能式转向柱的国内外研究现状;并介绍了其的工作原理及设计理论和方法;研究了吸能式转向柱的部分关键技术;对比分析了吸能式转向柱各模块不同的吸能结构和吸能能力对其碰撞效果造成的影响;最后对比分析了两种不同结构的吸能式转向柱对汽车碰撞时造成的影响。本文以XX公司CF001车型为平台,为其设计制造吸能式转向柱以达到C-NCAP五星评级。运用CAE法、经验法、试验法等设计理论及方法对吸能式转向柱的部分关键零部件进行研究,最终设计制造出了同时满足GB11557-2011和C-NCAP整车碰撞五星要求的吸能式转向柱产品。这表明为CF001车型设计制造的吸能式转向柱在汽车发生碰撞时,对驾驶人员的保护作用达到了较高的水平。
【关键词】：吸能式转向柱 碰撞安全性 关键技术
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 吸能式转向柱概述9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 吸能式转向柱的吸能要求10-11
• 1.2.2 汽车安全转向机构的诞生和发展11-12
• 1.2.3 国内外防止转向机构对驾驶员伤害的规定12-13
• 1.3 论文选题的背景和来源13-14
• 1.3.1 论文选题背景13-14
• 1.3.2 论文选题来源14
• 1.4 本论文研究的内容14
• 1.5 本章小结14-15
• 2 吸能式转向柱研究方法及关键技术15-25
• 2.1 吸能式转向柱的工作原理和结构型式15-17
• 2.1.1 工作原理15
• 2.1.2 结构型式15-17
• 2.2 吸能式转向柱设计方法17-22
• 2.2.1 试验法17-19
• 2.2.2 经验法19-20
• 2.2.3 多刚体动力学法20-21
• 2.2.4 解析法21-22
• 2.3 吸能式转向柱关键技术22-24
• 2.3.1 研究目标22-23
• 2.3.2 技术指标对比23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 3 吸能式转向柱关键技术CAE分析及试验分析25-47
• 3.1 ××公司CF001吸能式转向柱CAE分析25-30
• 3.1.1 柱筒总成模型建立25-27
• 3.1.2 柱筒总成CAE分析27-29
• 3.1.3 CAE仿真结果与试验结果比较29-30
• 3.2 吸能式转向柱试验技术条件及设备简介30-33
• 3.2.1 试验技术条件30-32
• 3.2.2 试验设备32-33
• 3.3 关键技术试验分析33-46
• 3.3.1 上、下轴模块33-37
• 3.3.2 上、下柱筒模块37-40
• 3.3.3 上固定托架模块40-42
• 3.3.4 总成转动力矩及波动42-43
• 3.3.5 转向柱总成角间隙43-45
• 3.3.6 转向柱总成扭转刚度45-46
• 3.4 本章小结46-47
• 4 吸能式转向柱碰撞特性分析47-65
• 4.1 吸能式转向柱碰撞试验方法47-49
• 4.1.1 方向盘后位移量法48
• 4.1.2 方向盘对驾驶员胸部碰撞力试验方法48
• 4.1.3 按国家标准进行吸能式转向柱碰撞试验时应注意的问题48-49
• 4.2 吸能转向柱总成碰撞时的受力分析49-50
• 4.2.1 吸能转向柱总成碰撞瞬间49
• 4.2.2 吸能转向柱总成收缩吸能阶段49-50
• 4.3 各种影响吸能式转向柱碰撞效果因素分析50-53
• 4.3.1 吸能转向柱安装角度对碰撞效果的影响50
• 4.3.2 吸能式转向柱的碰撞效果50-53
• 4.4 吸能式转向柱碰撞特性对整车碰撞的影响53-63
• 4.4.1 整车碰撞试验方法53-56
• 4.4.2 C-NCAP碰撞星级指标56-57
• 4.4.3 吸能式转向柱碰撞特性对整车碰撞的影响57-58
• 4.4.4 CF001吸能式转向柱整车碰试验及结构调整58-63
• 4.5 本章小结63-65
• 5 总结与展望65-67
• 5.1 总结65
• 5.2 展望65-67
• 参考文献67-69
• 致谢69-70
• 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果70

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本文编号：632705