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第1章 绪论 1

1.1 汽车安全问题 1

1.2 汽车碰撞事故分类及特征 1

1.3 汽车碰撞事故中的人体损伤机理 4

1.4 汽车碰撞安全法规 5

1.5 碰撞安全措施 5

1.5.1 汽车结构缓冲与吸能措施 5

1.5.2 车内乘员保护措施 7

1.6 碰撞安全性设计与分析方法 9

第2章 汽车碰撞安全法规 11

2.1 概述 11

2.2 国外主要碰撞安全法规简介及比较 14

2.2.1 各国主要碰撞安全法规简介 14

2.2.2 国外主要碰撞安全法规比较 18

2.3 我国碰撞安全法规 21

2.3.1 我国汽车标准与法规体系 21

2.3.2 我国强制性安全标准 21

2.3.3 碰撞安全技术法规 22

2.3.4 实车正面碰撞试验程序简介 24

第3章 汽车碰撞安全性设计与改进的基本方法 25

3.1 概述 25

3.2 经验法和试验法 26

3.2.1 经验法 26

3.2.2 试验法 27

3.3 数学分析法 29

3.3.1 解析法 29

3.3.2 多刚体动力学法 29

3.3.3 有限元法 30

3.4.1 整车理想碰撞特性 32

3.4 汽车碰撞安全性设计 32

3.4.2 碰撞安全性的反推设计法 33

3.5 碰撞吸能结构的设计 35

3.5.1 焊点与吸能 36

3.5.2 壁厚与吸能 38

3.5.3 横截面与吸能 39

3.5.4 预变形与吸能 40

第4章 汽车碰撞过程计算机仿真基本理论与方法 42

4.1 概述 42

4.2 基本力学模型与方程 43

4.2.1 基本概念 43

4.2.2 基本方程 47

4.3 显式有限元理论与方法 51

4.4 薄壳理论与单元 53

4.4.1 HL类壳单元 54

4.4.2 BT类壳单元 58

4.5 弹塑性材料应力－应变关系及计算 61

4.5.1 概述 61

4.5.2 三维等向硬化弹塑性模型 63

4.5.3 三维随动硬化弹塑性模型 65

4.5.4 三维综合硬化模型 66

4.6 接触界面的处理方法 67

4.6.1 接触搜寻方法的基本概念 67

4.6.2 级域理论与方法 69

4.6.3 接触碰撞力的计算方法 74

第5章 汽车碰撞过程计算机仿真建模与应用 77

5.1 概述 77

5.2 汽车零部件建模技术与要点 78

5.2.1 零部件几何模型的建立 78

5.2.2 单元划分 79

5.2.3 材料模型 80

5.2.4 接触界面的定义 83

5.2.5 约束问题 83

5.3 整车建模技术与要点 85

5.3.1 整车分析 85

5.3.2 部件联接 85

5.3.3 静态校核与验证 86

5.4 零部件碰撞仿真的应用实例 86

5.4.1 转向机构的碰撞仿真设计 86

5.4.2 智能化安全气囊的仿真研究 91

5.4.3 车体碰撞吸能结构部件的仿真 96

5.5 整车碰撞仿真的应用实例 100

5.5.1 轿车法规碰撞仿真 100

5.5.2 微型车法规碰撞仿真 104

6.1 概述 109

第6章 汽车乘员保护系统 109

6.2 安全带系统 110

6.2.1 概述 110

6.2.2 安全带的工作原理及使用效果 110

6.2.3 安全带的种类 111

6.2.4 安全带的基本构件 113

6.2.5 安全带的发展方向 117

6.2.6 汽车安全带的试验方法 118

6.3 安全气囊系统 118

6.3.1 概述 118

6.3.2 安全气囊系统的组成及工作原理 119

6.3.3 安全气囊的设计 123

6.3.4 安全气囊技术的新发展 127

6.3.5 安全气囊的性能及试验研究 131

6.3.6 安全气囊工作过程的计算机仿真研究 131

6.4.1 概述 142

6.4 座椅系统 142

6.4.3 座椅系统的安全性结构 143

6.4.2 座椅系统的安全性功能 143

6.4.4 座椅系统的安全性能要求及试验方法 148

6.5 转向系统 151

6.5.1 概述 151

6.5.2 能量吸收式转向柱的结构原理与设计 152

6.5.3 几种能量吸收型转向柱 153

6.6 仪表板设计 156

第7章 汽车碰撞试验技术与应用 159

7.1 概述 159

7.2 机械储能式汽车碰撞试验系统 160

7.2.1 系统组成及其工作原理 160

7.2.2 碰撞试验控制系统及数据采集的LabVIEW实现 163

7.3 台车碰撞的试验技术 168

7.3.2 台车碰撞的缓冲吸能装置 169

7.3.1 台车碰撞的试验方法 169

7.4 实车碰撞的试验技术 171

7.4.1 实车碰撞的试验方法 171

7.4.2 实车碰撞的试验准备 172

7.4.3 实车碰撞试验合格的要求 173

7.5 汽车碰撞试验系统的数据采集与图像处理 174

7.5.1 数据采集的要求 174

7.5.2 数据采集系统的选型与设计 175

7.5.3 汽车碰撞试验中的图像处理 185

7.6 工程应用的实例 187

7.6.1 台架试验 187

7.6.2 台车试验 194

7.6.3 实车试验 204

参考文献 206