隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展和小康社會(huì)的全面建成,車輛已進(jìn)入普通家庭。機(jī)動(dòng)車保有量和機(jī)動(dòng)化出行比例的提升,不僅造成道路的交通擁擠,也增加了車輛碰撞事故的發(fā)生頻率。車輛碰撞事故發(fā)生后,重點(diǎn)是要解決事故責(zé)任劃分問(wèn)題,其中,事故再現(xiàn)分析是進(jìn)行責(zé)任明晰的主要方法。從理論上講,經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查、參數(shù)計(jì)算,借助實(shí)車碰撞還原事故發(fā)生真相比較直接、客觀,但耗費(fèi)資源較大,且不宜做反復(fù)調(diào)整及測(cè)試。而借助計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)行車輛碰撞事故再現(xiàn)研究,具有低成本、可重復(fù)、易操作等特點(diǎn),仿真結(jié)果作為事故主要或輔助認(rèn)定依據(jù),具備一定現(xiàn)實(shí)操作價(jià)值。因此,運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),進(jìn)行車輛碰撞事故再現(xiàn)仿真分析已成為判定明晰車輛碰撞事故原因并進(jìn)行事故責(zé)任劃分的重要途徑之一。
《車輛碰撞事故再現(xiàn)仿真分析方法》主要內(nèi)容包括:(1)對(duì)車輛碰撞模型及理論進(jìn)行了研究分析,基于簡(jiǎn)化仿真模型,提出了車輛碰撞事故再現(xiàn)仿真優(yōu)化理論。(2)對(duì)事故參數(shù)進(jìn)行概括分類,通過(guò)控制變量法比對(duì)關(guān)聯(lián)參數(shù)的敏感度,總結(jié)和歸納了事故再現(xiàn)相關(guān)參數(shù)初始值的獲取方法。(3)通過(guò)RADIOSS和Pc-crash等軟件,構(gòu)建了事故正反再現(xiàn)模型,提出了基于事故正反再現(xiàn)的車輛碰撞參數(shù)仿真分析方法。(4)基于ImageModeler三維建模軟件的碰撞車輛變形量的測(cè)量方法,以及基于能量網(wǎng)格圖的碰撞前速度反推方法,提出了基于車輛碰撞變形能量分析的再現(xiàn)仿真分析新方法。(5)提出了基于動(dòng)態(tài)顯式有限元分析的再現(xiàn)仿真分析方法,在HyperWorks/LS-DYNA環(huán)境下建立廂式貨車-W型護(hù)欄的碰撞分析模型;通過(guò)改變初始碰撞速度和碰撞角度對(duì)廂式貨車與護(hù)欄的碰撞過(guò)程進(jìn)行仿真模擬,分析了不同因素對(duì)護(hù)欄防護(hù)能力的影響,提出了碰撞護(hù)欄的改進(jìn)措施。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展和小康社會(huì)的全面建成,車輛已進(jìn)入普通家庭。機(jī)動(dòng)車保有量和機(jī)動(dòng)化出行比例的提升,不僅造成道路的交通擁擠,也增加了車輛碰撞事故的發(fā)生頻率。車輛碰撞事故發(fā)生后,重點(diǎn)是要解決事故責(zé)任劃分問(wèn)題,其中,事故再現(xiàn)分析是進(jìn)行責(zé)任明晰的主要方法。從理論上講,經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查、參數(shù)計(jì)算,借助實(shí)車碰撞還原事故發(fā)生真相比較直接、客觀,但耗費(fèi)資源較大,且不宜做反復(fù)調(diào)整及測(cè)試。而借助計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)行車輛碰撞事故再現(xiàn)研究,具有低成本、可重復(fù)、易操作等特點(diǎn),仿真結(jié)果作為事故主要或輔助認(rèn)定依據(jù),具備一定現(xiàn)實(shí)操作價(jià)值。因此,運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),進(jìn)行車輛碰撞事故再現(xiàn)仿真分析已成為判定明晰車輛碰撞事故原因并進(jìn)行事故責(zé)任劃分的重要途徑之一。
目前,國(guó)內(nèi)外車輛碰撞事故再現(xiàn)仿真,從宏觀上主要驗(yàn)證事故始末狀態(tài)是否一致,在動(dòng)力學(xué)、碰撞理論、碰撞模型、碰撞過(guò)程、仿真技術(shù)等方面開(kāi)展前沿性交叉創(chuàng)新研究。從微觀上主要校對(duì)事故各類參數(shù)是否準(zhǔn)確,在事故主要初始參數(shù)的獲取方面進(jìn)行各類方法的探究;但限于實(shí)際操作中碰撞現(xiàn)場(chǎng)的不規(guī)則、不完整,無(wú)法慣用一套特定的方法來(lái)確定參數(shù)。鑒于此,本著作將事故參數(shù)作為仿真再現(xiàn)分析的載體和鏈接點(diǎn),以某個(gè)或多個(gè)事故參數(shù)為切人點(diǎn),借助仿真平臺(tái),分別提出了正向反向正反結(jié)合的車輛碰撞再現(xiàn)分析方法,并進(jìn)行對(duì)比分析,以驗(yàn)證碰撞參數(shù)的準(zhǔn)確性,進(jìn)而還原車輛碰撞事故各個(gè)進(jìn)程中的狀態(tài),提出優(yōu)化改進(jìn)措施。
本著作主要內(nèi)容包括:(1)對(duì)車輛碰撞模型及理論進(jìn)行了研究分析,基于簡(jiǎn)化仿真模型,提出了車輛碰撞事故再現(xiàn)仿真優(yōu)化理論。(2)對(duì)事故參數(shù)進(jìn)行概括分類,通過(guò)控制變量法比對(duì)關(guān)聯(lián)參數(shù)的敏感度,總結(jié)和歸納了事故再現(xiàn)相關(guān)參數(shù)初始值的獲取方法。(3)通過(guò)RADIOSS和Pc-crash等軟件,構(gòu)建了事故正反再現(xiàn)模型,提出了基于事故正反再現(xiàn)的車輛碰撞參數(shù)仿真分析方法。(4)基于ImageModeler三維建模軟件的碰撞車輛變形量的測(cè)量方法,以及基于能量網(wǎng)格圖的碰撞前速度反推方法,提出了基于車輛碰撞變形能量分析的再現(xiàn)仿真分析新方法。(5)提出了基于動(dòng)態(tài)顯式有限元分析的再現(xiàn)仿真分析方法,在HyperWorks/LS-DYNA環(huán)境下建立廂式貨車-W型護(hù)欄的碰撞分析模型;通過(guò)改變初始碰撞速度和碰撞角度對(duì)廂式貨車與護(hù)欄的碰撞過(guò)程進(jìn)行仿真模擬,分析了不同因素對(duì)護(hù)欄防護(hù)能力的影響,提出了碰撞護(hù)欄的改進(jìn)措施。
本著作是在項(xiàng)目組成員研究成果的基礎(chǔ)上綜合整理而成的。除了著作者之外,主要成員還包括張楊、朱建武、程鵬燕等,在此表示感謝!同時(shí)也對(duì)本著作參考的參考文獻(xiàn)的作者一并表示感謝!
本著作對(duì)車輛碰撞事故仿真方法進(jìn)行了一定的理論和工程實(shí)用技術(shù)研究,研究成果可為車輛碰撞事故再現(xiàn)分析、事故原因分析以及事故責(zé)任判斷等提供理論和技術(shù)支持。限于作者水平,書(shū)中難免有不足和疏漏之處,敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
1 車輛碰撞事故分析方法
1.1 車輛碰撞事故簡(jiǎn)介
1.2 國(guó)內(nèi)外車輛碰撞事故分析及再現(xiàn)方法
1.3 常用技術(shù)方法
2 車輛碰撞事故再現(xiàn)分析的理論基礎(chǔ)
2.1 車輛碰撞事故模型
2.2 車輛碰撞理論
2.3 車輛碰撞事故再現(xiàn)仿真優(yōu)化理論流程圖
3 車輛碰撞事故參數(shù)分析
3.1 參數(shù)的定義與分類
3.2 參數(shù)敏感度評(píng)定
3.3 重要參數(shù)初始值的獲取方法
4 基于事故正反再現(xiàn)的車輛碰撞參數(shù)仿真分析
4.1 基于動(dòng)量/沖量守恒的事故車輛模型的建立
4.2 基于輪胎印跡的事故正反再現(xiàn)方法分析
4.3 仿真分析及優(yōu)化
5 基于車輛碰撞變形能量分析的再現(xiàn)仿真分析方法
5.1 車輛碰撞能量分析基礎(chǔ)
5.2 車輛碰撞變形量的測(cè)量方法研究
5.3 基于能量網(wǎng)格圖的車輛碰撞速度反推模型研究
5.4 基于有限元模擬仿真的車輛變形能量分析
5.5 仿真分析及優(yōu)化
6 基于動(dòng)態(tài)顯式有限元分析的再現(xiàn)仿真方法研究
6.1 動(dòng)態(tài)顯式有限元基本理論
6.2 廂式貨車與W型護(hù)欄有限元模型的建立
6.3 建立廂式貨車-W型護(hù)欄耦合體系
6.4 廂式貨車碰撞W型護(hù)欄的仿真分析及護(hù)欄優(yōu)化
參考文獻(xiàn)