关键词：汽车碰撞;;形位变化;;事故再现;;正面碰撞;;有限元;;仿真
摘 要：随着我国经济的快速发展,汽车保有量的持续增加以及道路交通环境的日趋复杂,导致交通安全问题越来越严峻。道路交通事故的发生不仅严重威胁着人民生命安全和财产损失,而且给社会带来了诸多问题。在注重车辆安全管理和交通事故预防的基础上,车速鉴定的精准性和高效性在道路交通事故处理中是必不可少的。由于道路交通事故的多样性和复杂性,给事故认定工作带来了很多困难。传统算法的主要依据是对轮胎制动印迹、现场散落物以及视频图像等物证进行提取和处理,但这些物证易受人为和天气的影响而遭到破坏和灭失。随着汽车碰撞安全性的不断改善,传统经验算法已显现出局限性,但汽车碰撞后的车身变形是客观存在的,且不易遭到破坏而失真。因此,通过测量汽车碰撞后的变形来求解汽车的碰撞速度,对道路交通事故的认定和事故再现具有重要的现实意义。在总结并分析汽车碰撞变形研究成果的基础上,结合车辆事故力学和碰撞变形量测量理论,研究了汽车碰撞部位的变形能量渐变过程,建立了汽车变形部位变形量的测度模型,并应用CAD和Hyper Mesh构建了汽车——刚性壁有限元模型,利用LS-DYNA进行模型求解分析,运用Hyper View进行了汽车碰撞变形过程的三维动画再现。通过在一定速度下汽车B柱减速度随时间的变化历程比对,验证了所构建模型的准确性,并通过对仿真模型的速度、加速度、撞压变形和能量渐变分析,研究了汽车碰撞瞬间位置形态变化。在不同速度条件下,对建立的有限元整车模型与刚性壁100%正面碰撞和“斩头”碰撞仿真试验,构建了三维空间坐标点变形量测度方法条件下有效碰撞车速与变形量之间的数学模型。以两起典型交通事故为例,基于PC-CRASH仿真分析,验证了形变速度关系数学模型的有效性,为道路交通事故分析和鉴定计算提供参考依据。
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