检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：王笛华南理工大学

学位级别：博士

汽车风挡玻璃是由两片普通钙钠玻璃和一层PVB膜经热压而成的层合结构。PVB夹层玻璃板因可以承载、吸收冲击物能量以及良好的光学特性等而广泛应用于汽车的前风挡玻璃。由于汽车保有量不断增长,包括人车碰撞事故在内的交通事故的发生也... 详细信息

汽车风挡玻璃是由两片普通钙钠玻璃和一层PVB膜经热压而成的层合结构。PVB夹层玻璃板因可以承载、吸收冲击物能量以及良好的光学特性等而广泛应用于汽车的前风挡玻璃。由于汽车保有量不断增长,包括人车碰撞事故在内的交通事故的发生也随之增加,研究风挡玻璃在冲击作用下的破坏性能对于弱势道路使用者以及司乘人员的生命安全十分重要。随着计算机技术的快速发展,数值仿真方法也广泛应用于汽车风挡玻璃冲击破坏研究中。聚合单元法是数值仿真中模拟裂纹产生和扩展的重要方法,包含LS-DYNA在内的许多商业软件已具备固有聚合单元的计算功能。固有聚合单元方法需要在计算之初在单元的共用边界插入聚合单元,大大增加了模型的计算量和存储空间。鉴于此,本文开发一种聚合壳单元动态插入方法描述汽车风挡玻璃冲击破坏过程。首先,开发了一种HL缩减积分(HLSR)壳单元。提出了一种用于描述壳单元间失效的聚合壳单元,通过虚构聚合面计算聚合力。提出一种聚合壳单元动态插入方法,引进边的状态变量概念,在Tops数据结构基础上提出一种新的数据结构,将新数据结构与Tops数据结构在占用内存和计算效率两方面进行了对比。为验证该方法和新数据结构的有效性,仿真计算了玻璃三点弯破坏、混凝土压溃和铝盘撕裂算例。其次,提出了一种edge-edge接触算法用于描述裂纹间的接触问题。在单面接触算法的基础上开发了一种改进单面接触算法用于描述玻璃失效后产生的碎片与冲击物体间的相互作用。开发了一种改进Tied算法用于解决由于节点增加引起的传统Tied计算不适用问题。开发了一种改进Tied-break算法用于模拟玻璃和PVB间的剥离。通过一系列块体碰撞算例验证了这些方法的有效性。最后,使用Fortran77编程语言,在DYNA3D基础上开发了一套有限元计算程序。利用该计算程序仿真计算了夹层玻璃板落锤冲击破坏和假人头型汽车风挡玻璃冲击破坏现象,仿真与实验结果的一致性验证了计算程序的有效性。此外,论文还分析了夹层玻璃板的破坏机理和风挡玻璃的冲击破坏特性,研究了风挡玻璃冲击破坏过程中冲击速度、冲击角度、约束和冲击位置等模型参数对假人头部加速度和头部伤害的影响。

关键词：聚合壳单元动态插入冲击破坏风挡玻璃接触算法

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整体圆弧风挡玻璃成型合模控制系统的软件开发

整体圆弧风挡玻璃成型合模控制系统的软件开发

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作者：谭永健四川大学

学位级别：硕士

现代作战飞机的座舱广泛采用整体圆弧风挡玻璃,以使飞机获得良好的视野和更优良的性能。整体圆弧风挡玻璃作为一项高科技产品,其成品件对质量的要求如透光度、雾度和视角偏差等均有很高的要求,其成型技术的研究是军用飞机的关键技术研... 详细信息

现代作战飞机的座舱广泛采用整体圆弧风挡玻璃,以使飞机获得良好的视野和更优良的性能。整体圆弧风挡玻璃作为一项高科技产品,其成品件对质量的要求如透光度、雾度和视角偏差等均有很高的要求,其成型技术的研究是军用飞机的关键技术研究课题。目前,国际上只有少数几个发达国家具备整体圆弧风挡玻璃研发和生产能力,且对关键的成型技术严格保密。目前我国对整体圆弧风挡玻璃的研制尚处于起步阶段,在原材料上主要通过直接从国外进口,而成型系统设备的研制则只能自力更生。为了开发整体圆弧风挡玻璃的成型系统,首先是通过数学模型以及试验等方式确定合理的加工方法与加工工艺,其次是切实有效的保证加工工艺的实施,这就对其成型过程的自动化控制提出了要求。另一方面,随着微处理器、计算机和数字通信技术的发展,计算机控制已扩展到了几乎所有的工业领域。当前用于工业控制的计算机可分为几类,其中可编程序控制器(PLC)是应用面最广、功能强大、使用方便的通用工业控制装置,它已经成为当代工业自动化的主要支柱之一。因而在整体圆弧风挡玻璃的发展中,应用PLC为核心实现其成型过程的自动化,就具备了成熟的条件,同时也是一个具有发展前景的趋势。本课题是根据成都飞机工业(集团)有限责任公司加工风挡玻璃的实际工艺情况而设计的一个成型与合模控制系统。通过本课题的研究及探讨,我们主要取得了如下几个方面的成果: 1.针对整体圆弧风挡玻璃的加工过程中关键的受拉弯曲阶段,提出了一种新的控制方法,建立了该方法的三维模型,并由此获得了准确的成型算法。推导出了钢绳的牵拉位移与玻璃弯曲形成的包角以及钢绳牵拉速度与弯曲的角速度之间的函数关系,为具体成型过程的控制提供了依据。

关键词：风挡玻璃成型可编程序控制器 Visual Basic 数据库敏感帮助

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一种基于超声波驱动的汽车前风挡玻璃雨滴清除机理研究

一种基于超声波驱动的汽车前风挡玻璃雨滴清除机理研究

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作者：杨剑华南理工大学

学位级别：硕士

现有车辆的前风挡玻璃雨滴清除装置是一种机械式雨刮器,通过电机带动蜗轮蜗杆上作用于玻璃上的刮片胶条进而清除雨水、灰尘和污垢,是重要的行车安全保障部件。但由于这种风挡玻璃雨刮器存在诸如电机损坏、机械连杆机构老化和雨刮胶条磨... 详细信息

现有车辆的前风挡玻璃雨滴清除装置是一种机械式雨刮器,通过电机带动蜗轮蜗杆上作用于玻璃上的刮片胶条进而清除雨水、灰尘和污垢,是重要的行车安全保障部件。但由于这种风挡玻璃雨刮器存在诸如电机损坏、机械连杆机构老化和雨刮胶条磨损以及产生噪声等难以避免的缺点,且雨刮器工作过程容易遮挡操作者视线存在安全隐患。本文研究的是一种基于超声波驱动的汽车前风挡玻璃雨滴清除系统,其工作机理是通过某单一方向运动的超声行波产生上下振动使前挡风玻璃表面雨滴和附着物脱离。本文的主要研究内容有:第一,简要概述基于超声波驱动的汽车前风挡玻璃雨滴清除系统的研究背景和现状。利用多物理场仿真软件创建汽车风挡玻璃气流模型,对风挡玻璃外表面的压力分布特性和附着气流速度场特性进行分析,并通过液气两相流实验研究风挡玻璃外流场特性对雨滴运动机理的影响,分别对低频、高频、正交振动、非对称三角波等四种振型进行分析,进而选取应用于本文研究的信号源。第二,利用有限元分析软件建立倾斜光滑基体表面液滴数值仿真数学模型,对光滑固体基底表面液滴在不同水平气流速度驱动下的运动状态进行仿真分析,并对可实现驱动玻璃表面液滴施加振动激励针对四种振型进行分析,发现液滴一直维持往复振荡运动,其位移极大值与振荡频率存在正比例关系。液滴位移距离以及位移方向,在相同振源输出功率下低频非对称震荡、正交震荡的液滴驱动效果显著,当激振频率接近液滴固有频率时,位移距离达到极大值。第三,搭建实验环境。在微流驱动机理下各种振型对液滴位移距离以及位移方向的影响进行研究。选取电磁换能器、振动源和功率放大器等模块搭建实验台,调整振源频率、振幅等参数采集实验数据,验证在施加不同振型信号源情况下液滴位移效果,并将实验和仿真的数据通过COMSOL MULTIPHYS进行对比,验证所选取的振型机理的合理性。

关键词：超声波驱动风挡玻璃雨滴清除机理研究

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驾驶员眼睛转动的角速度与前风挡玻璃下沿高度间的关系

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汽车技术 1991年第3期 20-23页

作者：温吾凡吉林工业大学

从人体工程学的角度,分析了前风挡玻璃下沿高度的变化对驾驶员视野及视觉的影响。

关键词：人体工程学风挡玻璃设计

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假人-风挡玻璃冲击仿真及头部损伤研究

假人-风挡玻璃冲击仿真及头部损伤研究

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作者：何小强广东工业大学

学位级别：硕士

头部损伤是交通事故中最常见和最严重的伤害类型之一,且严重时可导致终身残疾或死亡。其中车外易受伤害的道路使用者,如行人、摩托车手和滑板手的头部有很大概率与风挡玻璃接触,风挡玻璃的缓冲和吸能特性对头部损伤有很大影响。因此,本... 详细信息

头部损伤是交通事故中最常见和最严重的伤害类型之一,且严重时可导致终身残疾或死亡。其中车外易受伤害的道路使用者,如行人、摩托车手和滑板手的头部有很大概率与风挡玻璃接触,风挡玻璃的缓冲和吸能特性对头部损伤有很大影响。因此,本文建立行人-汽车和滑板手-汽车碰撞仿真模型,研究行人和滑板手的头部损伤及风挡玻璃的冲击响应,为汽车被动安全提供理论依据。首先,研究了Hybrid-Ⅲ假人所采用的材料本构模型,并将其转换为ABAQUS中相应材料本构模型,建立基于ABAQUS的行人和汽车模型,模拟了行人-汽车碰撞过程,将仿真所得行人胫骨加速度曲线和不同时刻行人运动姿态与文献结果进行对比,验证了建立行人和汽车模型的正确性。为考虑头部撞击到风挡玻璃后玻璃层之间的破碎及玻璃层与PVB层之间的脱粘,采用固有内聚力模型法建立风挡玻璃模型,并将仿真得到的行人头部线性加速度曲线与文献结果进行对比,验证了该方法的可行性。然后,采用建立的行人和汽车模型,模拟行人-汽车碰撞过程,分析车速、行人站立角度、行人站立位置和行人步态等对碰撞中行人运动姿态、头部损伤和风挡玻璃冲击响应的影响。结果表明:车速越大、行人身体与汽车行进方向夹角越大、行人站立位置与汽车前防撞梁末端越近,行人头部损伤越严重;当行人步态为右脚站立(撞击侧腿部站立)和左前右后(撞击侧腿部向后)时,身体转动幅度较大,头部损伤较严重。最后,建立滑板手-汽车碰撞模型,模拟滑板手-汽车碰撞过程,分析滑行速度、滑行姿势、下蹲高度和滑行角度对碰撞中滑板手运动姿态、头部损伤和风挡玻璃冲击响应的影响。结果表明:当滑板手、汽车相向而行时,滑板手头部损伤较严重;滑行姿势对滑板手运动姿态和头部损伤有较大影响,交叉站立时头部损伤最严重;下蹲时会造成滑板手碰撞过程中发生横摆运动,与跨立姿势相比,下蹲后HIC值会增加,但RIC值会有所减小;滑板手滑行方向与汽车行进方向夹角越大,头部HIC值越大。

关键词：头部损伤风挡玻璃内聚力模型假人碰撞仿真

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车辆—行人事故中风挡玻璃裂纹破损特性的研究

车辆—行人事故中风挡玻璃裂纹破损特性的研究

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作者：程效哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

行人是典型的道路弱势使用者,在各类道路交通事故中,行人事故的死亡率以及损伤率一直高居不下,因此行人保护正逐渐成为汽车正向开发过程中的重要考察要素。我国于2009年推出国标《汽车对行人的碰撞保护》作为推荐性标准使用,说明我国也... 详细信息

行人是典型的道路弱势使用者,在各类道路交通事故中,行人事故的死亡率以及损伤率一直高居不下,因此行人保护正逐渐成为汽车正向开发过程中的重要考察要素。我国于2009年推出国标《汽车对行人的碰撞保护》作为推荐性标准使用,说明我国也加快了行人保护研究的步伐。汽车前风挡玻璃作为与行人头部接触的主要汽车部件,其吸能特性及破坏形态对于行人保护和事故重建具有重要意义。本文对某乘用车风挡玻璃在头型冲击器下的动态冲击特性进行试验及仿真分析,并针对风挡玻璃建模方法及裂纹扩展特性展开数值研究。基于国标《汽车对行人的碰撞保护》,完成头型冲击器的结构设计,建立其三维几何模型。在HYPERMESH和LS-DYNA耦合环境中,建立头型冲击器的六面体单元有限元模型。利用试错法,确定人造头皮的材料参数。结合EEVC法规,对所建头型冲击器有限元模型进行动态跌落实验及侧面冲击实验,验证头型冲击器的动力学响应性能以及生物保真性,分析悬吊角度以及共轴度对侧面冲击实验的影响。搭建头型冲击器冲击汽车前风挡玻璃试验的简易试验台。试验得到了头型冲击器冲击风挡玻璃时,头型冲击器的运动特性、加速度时间历程曲线以及风挡玻璃裂纹扩展特性。对比分析PVB中间膜的不同力学模型,综合多种建模方法,建立单层、双层、三层以及PVB膜粘弹性、弹塑性等四种有限元模型,对比不同建模方式下头型冲击器的加速度时间历程曲线。建立头型冲击器冲击风挡玻璃的有限元模型。分析影响裂纹扩展特性的因素,探究碰撞角度、碰撞位置、碰撞速度以及PVB膜厚度对裂纹形态、最大环形裂纹半径以及行人头部损伤HIC值的影响。基于数学回归分析法,建立风挡玻璃边点、角点及中心点处碰撞速度与最大环形裂纹半径之间的相关关系。

关键词：车辆行人事故风挡玻璃裂纹特性车速模型

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基于行人头部保护的风挡玻璃有限元模型及优化研究

基于行人头部保护的风挡玻璃有限元模型及优化研究

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作者：蒋熊力忍哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

在人-车事故中,行人头部与汽车风挡玻璃发生碰撞是导致行人伤亡的重要原因之一。如何提高行人头部与风挡玻璃碰撞安全性已经成为汽车被动安全研究的热点问题。本文通过数值模拟、试验研究及优化设计对行人头部与夹层风挡玻璃碰撞进行了... 详细信息

在人-车事故中,行人头部与汽车风挡玻璃发生碰撞是导致行人伤亡的重要原因之一。如何提高行人头部与风挡玻璃碰撞安全性已经成为汽车被动安全研究的热点问题。本文通过数值模拟、试验研究及优化设计对行人头部与夹层风挡玻璃碰撞进行了较为全面的分析研究,期望能够为行人保护研究提供借鉴,减小人-车事故中行人头部的损伤,达到保护行人的目的。在头型冲击器冲击风挡玻璃仿真模型的研究中,分析了扩展有限元方法理论以及与传统有限元方法的区别。推导了Ⅰ型裂纹扩展能量释放率的公式。研究了扩展有限元在ABAQUS中的实现步骤,并利用简单算例验证了扩展有限元模拟裂纹扩展的有效性。通过逆向工程获得了风挡玻璃几何模型,利用HYPERMESH得到风挡玻璃网格模型,将网格模型导入ABAQUS中完成仿真模型的建立,并探讨了几种解决扩展有限元收敛问题的方法。在搭建成人头型冲击器冲击风挡玻璃试验台的研究中,根据国家标准《汽车对行人的碰撞保护》中相关规定,完成成人头型冲击器的设计。分析了PVB夹层风挡玻璃安全性、隔音性等性能。根据国家标准规定,选择试验场地并设计了试验组成结构。基于LABVIEW设计了三轴加速度数据采集模块,并对数据采集设备进行了选型。最终通过试验得到了风挡玻璃裂纹扩展图及加速度时间历程曲线,并验证了仿真模型的准确性。基于行人头部损伤指标对风挡玻璃进行了优化设计。研究了目前常用的行人头部损伤指标,选择HIC值作为优化设计目标,通过改变材料及各层厚度对风挡玻璃进行优化。采用最优拉丁超立方试验设计方法及克里格近似模型,对风挡玻璃材料参数进行优选使得HIC值降低了12.2%。在材料优选的基础上,对风挡玻璃各层厚度进行优化设计,采用试验设计方法对设计空间进行取点,对设计空间建立基于神经网络、切比雪夫正交多项式及克里格近似模型,并通过精度分析对比了近似模型。对近似模型分别采用了多岛遗传优化算法及自适应模拟退火优化算法进行优化,分析对比两种寻优效果。在不显著改变玻璃总厚度的情况下,使得HIC值降低了26.38%,改善了汽车风挡玻璃对行人头部保护性能。

关键词：行人保护风挡玻璃近似模型优化设计

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防止机车风挡玻璃破损的措施

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内燃机车 2002年第3期 30-31页

作者：陶良海王绪滨三棵树机务段黑龙江哈尔滨150050

1问题的提出我段做为全国十大客运段之一,担当我省滨洲、滨绥、绥佳、拉滨线路的旅客列车牵引任务,在机车运行中,由于会车经常发生机车风挡玻璃被异物击碎现象,特别是滨洲线,该线比较平直,机车速度高,因此风挡玻璃破损故障更加频繁,它... 详细信息

1问题的提出我段做为全国十大客运段之一,担当我省滨洲、滨绥、绥佳、拉滨线路的旅客列车牵引任务,在机车运行中,由于会车经常发生机车风挡玻璃被异物击碎现象,特别是滨洲线,该线比较平直,机车速度高,因此风挡玻璃破损故障更加频繁,它不仅给乘务人员的人身安全带来极大的威胁,同时,风挡玻璃破碎后,严重地影响了乘务人员的了望,对行车安全造成威胁.

关键词：机车风挡玻璃破损故障防止措施

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飞机风挡玻璃加工控制系统的硬件设计

飞机风挡玻璃加工控制系统的硬件设计

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作者：黄翔四川大学

学位级别：硕士

现代战机上使用的整体圆弧风挡玻璃是一种高分子复合材料,由于其在结构强度、光学性能、多功能性、安全可靠性、使用寿命等诸多方面的要求,制造技术含量大、涉及专业多、制造工艺复杂,是一种技术密集型产品,多年来国际上只有几个发达国... 详细信息

现代战机上使用的整体圆弧风挡玻璃是一种高分子复合材料,由于其在结构强度、光学性能、多功能性、安全可靠性、使用寿命等诸多方面的要求,制造技术含量大、涉及专业多、制造工艺复杂,是一种技术密集型产品,多年来国际上只有几个发达国家具备研发和生产能力。成都飞机制造公司研制出我国第一套且是到目前为止唯一一套整体圆弧风挡玻璃成型系统,本课题是为该套成型系统实现自动控制。在现代工业控制中,以可编程序控制器(Programmable Logical Controller,PLC)为控制器的PLC控制系统已经完全取代了传统的继电器控制系统。PLC是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术的一种通用工业自动控制装置。PLC具有体积小、功能强、维护方便、程序设计简单,可靠性高等特点,可以构成复杂的工业过程控制网络,能够满足整体圆弧风挡玻璃成型合模控制系统的控制需求。本课题的主要任务是研制以PC、PLC联合数据采集与控制为核心的整体圆弧风挡玻璃成型合模控制系统。通过本课题的研究,主要取得了如下几方面的研究成果: 1.系统的总体方案设计。根据整体圆弧风挡玻璃的实际加工要求,在比较各传动方式优缺点的基础上,选择了液压系统为加工的执行机构。设计了以可编程序控制器(PLC)为核心,工业控制计算机为人机界面的分布式控制系统,通过传感器实时采集液压缸的力值和位移值,结合各关联参数,带入公式计算,得出结果为控制系统输出值,实现加工的自动控制。 2.构架以PLC为核心的数据采集与控制系统。通过分析系统控制需求,

关键词：风挡玻璃自动控制 PLC DCS 传感器 MPI

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头盔-风挡玻璃冲击响应及人头损伤研究

头盔-风挡玻璃冲击响应及人头损伤研究

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作者：王家文广东工业大学

学位级别：硕士

摩托车头盔是常用的安全防护装备,可很好地保护摩托车手头部,其主要包括泡沫内衬、复合材料外壳和下巴带等组件。在交通事故中,摩托车骑手头部很可能与汽车挡风玻璃发生冲击,极可能造成头盔损坏、挡风玻璃断裂及头部损伤。因此,本文将... 详细信息

摩托车头盔是常用的安全防护装备,可很好地保护摩托车手头部,其主要包括泡沫内衬、复合材料外壳和下巴带等组件。在交通事故中,摩托车骑手头部很可能与汽车挡风玻璃发生冲击,极可能造成头盔损坏、挡风玻璃断裂及头部损伤。因此,本文将建立摩托车头盔的有限元模型,模拟头盔-风挡玻璃冲击过程,仿真研究头部损伤特性,为头部安全防护及头盔设计提供科学依据。首先,建立摩托车头盔的有限元模型,采用crushable foam模型和fiber-reinforced composites外壳模型来描述摩托车头盔的冲击破坏。建立Hybrid-Ⅱ人头有限元模型,并通过冲击试验对人头模型进行了验证。将通过验证的Hybrid-Ⅱ人头与头盔模型进行装配,通过对装配后的模型进行斜碰实验,验证了头盔模型的准确性。此外,通过ECE 22.05标准的四个冲击实验验证了摩托车头盔的有效性。采用固有型内聚力法建立风挡玻璃模型,以考虑玻璃层的冲击破碎及玻璃与PVB间可能的撕裂。最后,为研究摩托车头盔的力学性能和人头的损伤,分别对佩戴头盔的人头与风挡玻璃的法向碰撞和斜向碰撞进行了参数研究。在法向碰撞中,首先通过比较戴头盔人头冲击风挡玻璃与单个人头冲击风挡玻璃的力学响应以研究头盔对人头的保护性能;然后研究了碰撞速度、头盔冲击姿态和风挡玻璃的碰撞位置对人头的响应、头盔部件的能量吸收以及风挡玻璃的破坏程度等结果的影响。在斜向碰撞中,研究了冲击速度、头盔内衬密度、头盔的冲击方向以及冲击角度对人头的响应、头盔部件的能量吸收以及风挡玻璃的破坏程度等结果的影响。

关键词：头盔人头损伤风挡玻璃冲击破坏

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