行人有限元模型论文-蒋熊力忍

行人有限元模型论文-蒋熊力忍

导读:本文包含了行人有限元模型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:行人保护,风挡玻璃,近似模型,优化设计

行人有限元模型论文文献综述

蒋熊力忍[1](2016)在《基于行人头部保护的风挡玻璃有限元模型及优化研究》一文中研究指出在人-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设计了叁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。在不显着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。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-06-01)

胡敏[2](2016)在《交通撞击过程中行人颅脑损伤有限元模型关键参数研究》一文中研究指出汽车的发明为人类的生活带来了巨大的方便,但是随着社会的发展,它在给人们带来便捷的同时,也带来了许多安全问题。近年来,交通事故中行人的损伤越来越受到医疗等各科研机构的关注,事故发生时行人作为易受伤群体极易受到伤害。汽车—行人碰撞事故中,行人头部损伤占身体各部位损伤总数的30%以上,是造成交通事故中行人死亡的主要原因。损伤还会导致人体各种能力的丧失以及后遗症,对社会和受害人家庭都将造成巨大的经济损失。开展交通事故中行人颅脑损伤机理的研究具有十分重要的现实意义。本文以50百分位人体头部有限元模型为研究对象,采用有限元法和实验设计技术,分析头部组织材料性能敏感性对颅内因交通撞击而产生的压力响应。针对敏感性较高的颅骨、脑脊液、脑膜和脑组织材料参数进行正交实验设计,获得最佳的参数匹配方案,并对优化前后的模型进行验证对比,具体工作如下:1.有限元模型材料关键参数研究。基于课题组建立的50百分位人体头部有限元模型,研究颅骨和脑组织材料特性,用多因子、多层次的因子实验设计对头部模型主要组成部分材料性能的敏感性进行分析。进一步证实颅骨、脑脊液、脑膜和大脑的材料性能对颅内因撞击而引起的压力有重要的影响。并采用正交实验方法,针对敏感性较高的材料参数进行实验研究,从中获得最佳的参数匹配方案。本研究内容对现有头部碰撞损伤有限元分析提供了新的见解。2.头部碰撞有限元模型有效性验证。头部碰撞损伤力学研究必须建立在完整的有限元模型有效性验证和理论模型修正基础上,该模型具有头部详细解剖学特征和材料属性。通过广泛使用的Nahum和Trosseille实验验证模型的动力学响应及颅内压力,实现理论模型的修正,比较参数改变前后模型生物逼真度。3.典型面部碰撞交通事故案例分析。经过有效性验证过的有限元模型具有较高的生物逼真度,可用于汽车碰撞头部损伤生物力学机理研究。总结典型交通事故面部碰撞类型,仿真模拟常见碰撞情景的颌面部损伤,分析头部颅内压、Von Mises应力、剪应力和应变等生物力学参数,对比脑组织耐受阈值,分析得出,面部碰撞的位置和方向是导致面部骨折位置和严重性的关键因素,而面部外伤中的骨折在一定程度上都与脑损伤(TBI)有关,所以同样也是TBI的关键影响因素。(本文来源于《南京林业大学》期刊2016-06-01)

张冠军,魏嵬,曹立波,官凤娇,YANG,King,H[3](2015)在《行人下肢有限元模型的建立与验证研究》一文中研究指出下肢损伤是行人与车辆碰撞事故中的主要损伤形式之一,建立具有较高生物逼真度的行人下肢有限元模型,可以为下肢保护提供有效的研究手段.在下肢长骨(股骨、胫骨、腓骨)、韧带(ACL,PCL,MCL,LCL)及膝关节得到全面验证的基础上,建立了包含骨骼、韧带、肌肉及皮肤等详细解剖学结构的行人下肢有限元模型,并定义了各组织间的接触.利用行人下肢弯曲的生物力学实验,对下肢有限元模型进行了整体弯曲验证.结果显示,下肢有限元模型的损伤形式、损伤发生时刻、膝关节弯矩和弯曲角度均与实验结果吻合较好,能够较真实地反映行人下肢的损伤和生物力学响应,具有较好的生物逼真度.(本文来源于《湖南大学学报(自然科学版)》期刊2015年02期)

胡敏,羊玢,成惠林,杨慧敏,郑庆乾[4](2014)在《汽车与行人碰撞中头部有限元模型关键参数研究》一文中研究指出改进并验证一个基于人体解剖学结构的头颈部碰撞损伤有限元模型,探讨有限元模型的关键参数,增加颅骨和脑组织之间的脑脊液层(CSF),采用表面流体建模方法模拟其静液压流体腔,改变其余头部各组织的材料属性为粘弹性材料,采用该模型计算颅内压力、最大von Mises应力和颅骨最大主应力。结果表明,修正后的模型具有更高的生物逼真度,在汽车碰撞事故模拟中有更好的压力响应,可用于研究在汽车碰撞事故中头颈部损伤生物力学问题。(本文来源于《森林工程》期刊2014年06期)

张冠军,魏嵬,曹立波,王俊霞,Yang,King,H.[5](2014)在《行人膝关节有限元模型的建立与验证》一文中研究指出在前期研究中对下肢长骨和膝关节主要韧带的模型进行了全面验证的基础上,建立了具有详细解剖学结构的行人膝关节有限元模型,并定义了各组织间的接触。依据更符合实际行人事故中膝关节载荷特点的生物力学实验,对膝关节有限元模型进行了动态四点弯曲和动态叁点弯剪仿真验证。结果显示膝关节模型的生物力学响应与实验结果吻合,能较好地反映膝关节的损伤和动力学响应,具有较好的生物逼真度。(本文来源于《汽车工程》期刊2014年09期)

宋东辉,梁云飞,李海岩,阮世捷[6](2014)在《基于有限元模型的汽车前保险杠与行人下肢碰撞仿真分析》一文中研究指出基于两款汽车前保险杠原型,利用CATIA软件构建其叁维几何模型,导入Hypermesh软件划分有限元网格构建有限元模型,利用50百分位成年男性行人下肢有限元模型,应用PAM-CRASH软件进行碰撞求解。结果表明,侧碰时车型V2的前保险杠对行人造成的损伤较严重。所建模型各具代表性,能够应用于行人下肢模型的验证试验,同时为汽车前保险杠的结构材料及安全性设计提供了科学的基础数据。(本文来源于《汽车零部件》期刊2014年05期)

臧孟炎,宋子林,杨忠高[7](2014)在《行人保护分析用风挡玻璃的有限元模型》一文中研究指出行人头部与风挡玻璃碰撞是人车事故导致行人受伤与死亡的主要原因之一,所以行人保护仿真分析中PVB夹层玻璃的有限元模型研究受到广泛关注.文中提出用一层壳单元模拟PVB两侧玻璃、PVB膜片使用六面体单元的风挡玻璃等效模型化方法,并采用LS_DYNA仿真分析刚性冲击子与风挡玻璃的冲击破坏过程.以刚性冲击子加速度与对应实验结果的一致性程度作为评价标准,和其他3种风挡玻璃建模方法进行比较,确认文中提出的建模方法可以更好地再现PVB夹层玻璃的冲击特性.(本文来源于《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊2014年04期)

李向楠[8](2013)在《儿童行人头部有限元模型的碰撞仿真分析及颅脑损伤机理研究》一文中研究指出交通事故所造成的颅脑外伤是引起少年儿童死亡及致残的主要原因。目前,国内对儿童颅脑损伤的研究主要是采用Madymo多刚体动力学模型进行事故重构,使用缩放成人数据得到的儿童头部耐受极限评价。但是,儿童不是成人的缩小版,所以仅通过缩放方法得到儿童的数据具有局限性。同时,刚体模型无法对颅内软组织进行损伤评估。随着有限元技术的发展,有限元模型逐渐成为研究颅脑损伤的重要工具。通过建立具有详细解剖学结构的儿童头部有限元模型,并将模型应用于儿童行人的事故评估中,不仅可以通过仿真模拟头部损伤的力学特性,而且可以通过应力和应变合理地解释颅脑的损伤机理,为下一步研究打下良好的理论基础和提供合理的研究方法。本研究基于6岁中国儿童头部CT数据构建具有详细解剖学结构的头部有限元模型,并采用儿童尸体试验和成人尸体试验相结合的方式,合理的解释并证明了头部有限元模型的有效性。头部冲击器模型和头部有限元模型冲击汽车发动机罩的结果表明头部有限元模型能够更全面地评估颅脑损伤。全面地研究不同脑颅骨位置、不同骨缝位置二次减速过程存在的情况下,儿童行人头部冲击发动机罩时颅内组织的生物力学响应。基于头部冲击试验,探讨头部主要解剖学结构的材料参数的变化所造成的颅内响应的变化。本次研究主要考虑脑颅刚度及脑组织的短效剪切模量、长效剪切模量、衰减系数及体积模量所引起的颅内生物力学响应的变化。行人-车系统需要考虑车在事故中对行人颅脑损伤的影响,采用实验设计分析的方法,分析发动机罩对颅脑损伤影响显着的参数,提出了利于保护儿童行人头部的发动机罩参数。本研究借助儿童头部有限元模型,通过儿童行人头部冲击试验,研究颅脑的损伤机理和致伤原因,对理解颅脑损伤的产生机理和预防颅脑损伤的发生具有重要的现实意义及应用价值。(本文来源于《天津科技大学》期刊2013-12-01)

张蕊,张哲宁,杨静[9](2013)在《基于有限元理论的行人流社会力仿真模型改进研究》一文中研究指出社会力微观行人仿真模型能够体现行人真实运动情况,但其在模拟拥挤状态下的行人运动时存在失真及运算效率低的问题。为此引入有限元分析方法,从模型和算法两方面对社会力模型进行改进,提出基于有限元理论的方法与求解步骤。最后应用该方法对通道内双向行人交通流进行仿真模拟,验证其可行性。(本文来源于《城市交通》期刊2013年05期)

郭正辉,朱西产[10](2013)在《基于行人保护儿童头型有限元模型的开发》一文中研究指出根据GB_T24550—2009《汽车对行人的碰撞保护》中对儿童头型冲击器的要求,快速准确地开发相应的Ls_dyna碰撞有限元模型。通过确定关键几何设计参数,满足法规中质量、质心以及转动惯量的要求。通过面响应优化法,确定关键材料参数,满足法规中儿童头型跌落加速度和频率的要求。最后通过对该有限元模型进行仿真验证,该模型满足法规要求,可用于儿童行人保护的后续研发工作。(本文来源于《上海汽车》期刊2013年02期)

行人有限元模型论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

汽车的发明为人类的生活带来了巨大的方便,但是随着社会的发展,它在给人们带来便捷的同时,也带来了许多安全问题。近年来,交通事故中行人的损伤越来越受到医疗等各科研机构的关注,事故发生时行人作为易受伤群体极易受到伤害。汽车—行人碰撞事故中,行人头部损伤占身体各部位损伤总数的30%以上,是造成交通事故中行人死亡的主要原因。损伤还会导致人体各种能力的丧失以及后遗症,对社会和受害人家庭都将造成巨大的经济损失。开展交通事故中行人颅脑损伤机理的研究具有十分重要的现实意义。本文以50百分位人体头部有限元模型为研究对象,采用有限元法和实验设计技术,分析头部组织材料性能敏感性对颅内因交通撞击而产生的压力响应。针对敏感性较高的颅骨、脑脊液、脑膜和脑组织材料参数进行正交实验设计,获得最佳的参数匹配方案,并对优化前后的模型进行验证对比,具体工作如下:1.有限元模型材料关键参数研究。基于课题组建立的50百分位人体头部有限元模型,研究颅骨和脑组织材料特性,用多因子、多层次的因子实验设计对头部模型主要组成部分材料性能的敏感性进行分析。进一步证实颅骨、脑脊液、脑膜和大脑的材料性能对颅内因撞击而引起的压力有重要的影响。并采用正交实验方法,针对敏感性较高的材料参数进行实验研究,从中获得最佳的参数匹配方案。本研究内容对现有头部碰撞损伤有限元分析提供了新的见解。2.头部碰撞有限元模型有效性验证。头部碰撞损伤力学研究必须建立在完整的有限元模型有效性验证和理论模型修正基础上,该模型具有头部详细解剖学特征和材料属性。通过广泛使用的Nahum和Trosseille实验验证模型的动力学响应及颅内压力,实现理论模型的修正,比较参数改变前后模型生物逼真度。3.典型面部碰撞交通事故案例分析。经过有效性验证过的有限元模型具有较高的生物逼真度,可用于汽车碰撞头部损伤生物力学机理研究。总结典型交通事故面部碰撞类型,仿真模拟常见碰撞情景的颌面部损伤,分析头部颅内压、Von Mises应力、剪应力和应变等生物力学参数,对比脑组织耐受阈值,分析得出,面部碰撞的位置和方向是导致面部骨折位置和严重性的关键因素,而面部外伤中的骨折在一定程度上都与脑损伤(TBI)有关,所以同样也是TBI的关键影响因素。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

行人有限元模型论文参考文献

[1].蒋熊力忍.基于行人头部保护的风挡玻璃有限元模型及优化研究[D].哈尔滨工业大学.2016

[2].胡敏.交通撞击过程中行人颅脑损伤有限元模型关键参数研究[D].南京林业大学.2016

[3].张冠军,魏嵬,曹立波,官凤娇,YANG,King,H.行人下肢有限元模型的建立与验证研究[J].湖南大学学报(自然科学版).2015

[4].胡敏,羊玢,成惠林,杨慧敏,郑庆乾.汽车与行人碰撞中头部有限元模型关键参数研究[J].森林工程.2014

[5].张冠军,魏嵬,曹立波,王俊霞,Yang,King,H..行人膝关节有限元模型的建立与验证[J].汽车工程.2014

[6].宋东辉,梁云飞,李海岩,阮世捷.基于有限元模型的汽车前保险杠与行人下肢碰撞仿真分析[J].汽车零部件.2014

[7].臧孟炎,宋子林,杨忠高.行人保护分析用风挡玻璃的有限元模型[J].华南理工大学学报(自然科学版).2014

[8].李向楠.儿童行人头部有限元模型的碰撞仿真分析及颅脑损伤机理研究[D].天津科技大学.2013

[9].张蕊,张哲宁,杨静.基于有限元理论的行人流社会力仿真模型改进研究[J].城市交通.2013

[10].郭正辉,朱西产.基于行人保护儿童头型有限元模型的开发[J].上海汽车.2013

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