能源的影响分析-耗散下转乘控制的参数-汽车—卡车相撞.doc

能源的影响分析
耗散下转乘控制的参数
汽车—卡车相撞
托马斯·莱赫·斯坦奇克及DMITRIJ洛马科
概要
涉及重型车辆的后下部崩溃的最悲惨的后果。本文介绍了一种特殊的能量耗散下，乘坐后卫后方的概念。建立动态模型的汽车，卡车相撞，卡车已配备这样的后卫轩。这个模型模拟研究制作。本研究的目的是确定碰撞过程的刚度和阻尼的线性和非线性特性的影响。在碰撞的汽车减速的最大价值被选为保险杠质量的主要标准。分析确认所提出的保险杠，尽管这一概念的简单，可以提供这样的车来车相撞时的安全性是非常有效的方法。
引言
涉及很大的不同质量的车辆碰撞，建筑结构和尺寸的刚度编号中最悲惨的后果。为了防止这种情况，许多研究已进行的，目的是确保轿车和卡车[1]的兼容性。关于这个问题[2],已经有法律限制。有很多老人卡车保险杠放置过高，从而导致汽车在他们的后方驾驶过程中碰撞。类似的情况也发生在保险杠被放置时低，其硬度也低的情况下。除了典型的变形车的前端，卡车的结构也减少车身的上半部分，渗透到乘员舱，这是极其危险的。它被称为“断头台效果”。
1.斯坦奇克与四洛马科
现代建筑，与经委会第58条规定相兼容，使用低放置的前后保险杠。履行车辆兼容性要求，如保险杠不应只满足尺寸条件，但也有消散一些限制在碰撞的车身变形量部分能量的能力。文学能量耗散后卫减轻碰撞的后果，影响车内乘客由于适当匹配的弹簧阻尼性能[3-6]的概念。这项工作显示了一个特殊的能量耗散下，乘坐后卫的概念。它安装有一个联合，俯身对一个灵活的附件，抓住一些碰撞能量的任务。建立动态模型的汽车，卡车相撞，卡车已配备这样的后卫。开展对模型的模拟研究。
2.汽车碰撞的数学模型
后卫的概念的发展，包括考虑以下假设：
-后卫应该是灵活的;
-后卫应该消散的碰撞能量的重要组成部分;
-弹簧 - 阻尼附件，靠垫的影响和消耗的能量;
-弹簧 - 阻尼附件，靠垫的影响和消耗的能量不应在碰撞中被毁（它不应该是一次性的）;
-最大的保险杠横梁错位不应超过400毫米。
有人认为，根据朝来的重型车辆和汽车碰撞过程的分析，应该做的后卫参数匹配。开始创建一个碰撞的数学模型，假设汽车的动能在碰撞：
- 能源接管后卫的灵活的附件;
-车身的变形能量;
-车的车轮与路面之间的摩擦力的工作;
-卡车的车轮和路面（在上述情况下，应选择：车轮是否制动）之间的摩擦力的工作;
-保险杠的铰接内摩擦力的工作。
在这些假设的发展，一间配备下，乘坐后卫后方的能量耗散，以及这个概念的介绍分析，汽车和卡车相撞的数学模型显示，在资料中都有提到。假设保险杠本身的数学模型的想法是与[3] 中所描述的类似。主要区别在于[3]，它被认为唯一的元素，消耗的能量是能量耗散保险杠，忽视节能改造中涉及的其他元素。
能量耗散下转乘后卫参数

图中。模型汽车，卡车相撞。
保险杠的功能，对这些假设的基础上，示意图如图一所示

保险杠固定一个点的联合和俯身对一个灵活的附件，其中有接管一些碰撞能量的任务。灵活的附件包括一个同轴放置的特点和有此特点的自卸元（伸缩式减震器）弹簧元素。功能和图1所示描述了路面和汽车的车轮，和卡车车轮之间的力量，。引脚特色轴承摩擦也要考虑到。旁边其他元素的保险杠，在碰撞的碰撞能量的主要部分是变形的车体。给出车身刚度特性。
汽车卡车相撞，卡车配备能量耗散下，乘坐后卫的过程分为两个阶段。第一类包括汽车和卡车的保险杠之间的影响的时刻。车后保险杠速度的影响，可以得出冲动的原则，采取优势和动量矩。动量矩的计算公式是：
(1)
为了简化，假设的影响完全是塑料的，这意味着，恢复系数为零。在这种情况下，影响后点的速度将与车速度相同，。考虑这一事实，并在图1所示的几何关系。适当的转换，给我们的直接的影响，后保险杠上的方程式赛车的速度和点：
(2)
T.L.斯坦奇克与四洛马科
上述第二阶段是下拉臂的挠度。车体变形和保险杠的内部铰接车辆的车轮与路面之间的摩擦力的工作。此外，提供了一个发达的计算机程序来模拟这两种情况：首先影响的汽车，当推移动车，其次，当卡车无法移动（例如，当它在一个多崩溃卡住）。描述阶段，碰撞的过程中所给予的微分方程系统：

(3)
Where
, (4)
正如上面写的，旁边的保险杠，在碰撞的碰撞能量的重要组成部分的其他元素是车身变形。为了获得可靠的结果。仿真分析，这是非常重要的。尽可能准确地估计了车身的刚度。这种特性也可以用在碰撞试验中记录的延迟，速度和变形石灰功能估计，所谓的能量栅格根据碰撞测试。文献[7，8]显示使用上面提到的具体车辆的特点，在模拟的结果。至于说，这些都是具体案件和概括，一些平均特征的汽车类的代表应承担。文献[9]提出的几辆汽车的汽车质量与汽车的前半部分连接刚度。在这些情况下，平均刚度估计等同于汽车速度的动能在碰撞试验的变形车体内的潜在能量。已给定：
(5)
其中：是汽车质量，汽车的车身变形碰撞试验期间记录。
从八组在这项工作中提出的车辆，只有四组代表车选定。假设边界的质量和刚度变化范围如图2所示。
从指定的参数变化范围，四个极端和平均质量和刚度的情况下（图中标记），被选定为进一步分析。表1中描述的定义假设汽车的参数都聚集。
能量耗散下转乘后卫参数

图2。作为其质量的功能，这款车的前半部分的刚度。

表1。作进一步的分析选择汽车的质量和刚度。

虽然由公式（5）确定的等效车身刚度取决于碰撞的速度，它被接纳为常数进一步计算。可受理这样的假设是合理的，所有的工作结果与相对速度50公里/小时的碰撞模拟。从图2和表值，我获得了根据国家公路交通安全管理局（NHTSA）正面碰撞速度56公里/手，因此类似的适用于目前的工作与测试。保险杠参数教学的重要意义的一个重要因素是碰撞速度。针对保险杠的工作在非常高的碰撞速度（无正斜靠缓冲区）时，它可以预测出极高的刚度和高阻尼的特点，得到了保险杠。
另外，这意味着，保险杠的低速碰撞案件（特别是低质量的汽车）太硬。发生了碰撞能量的主要因素将是汽车的身体，然后对准则的保险杠，将参加中吸收的能量只在一小部分。
没有根据的决定，关于碰撞速度为模拟单靠直觉选择，分析统计数据应使车辆在汽车，卡车碰撞的相对速度。10]中所引用的数据。数据只有一年（1997年）和意外只关注其中受重伤的人 -至少有3对AIS（简明损伤定级）。从经验分布函数，如下，中位数为30公里/小时，所以碰撞的一半，在不超过30公里/小时。百分之八十的碰撞，相对速度不超过50公里/小时。这样的速度（50公里/小时）被选为模拟碰撞速度进一步在这方面工作的组成部分。
为模拟，四卡车群众最初假设：8，16，24和36吨。经初步计算结果，结果的差异是微不足道的。这些差异是由于稍高的能量转化为摩擦力的工作之间的路面和移动卡车的车轮。这其中所涉及的卡车是不是很沉重的碰撞有关，它被移动一段距离。位移所造成的影响，卡车，重型车辆（24吨及以上），是微不足道的。出于这个原因，作进一步的分析，只有两个值卡车质量选择：8和24吨。