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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