根据C-NACP车辆正面偏置碰撞要求,获取车身前端结构碰撞过程中材料的应变速率,发现不同位置存在一定的差异;基于材料动态力学性能测试设备,获取车身结构件材料DP800在不同应变速率下的力学曲线,获取关键参数随应变速率的变化情况,获取变化规律;基于Johnson-Cook应变速率相关的本构模型,对材料的本构模型进行拟合;采用落锤冲击试验,对车身常用的帽型梁结构进行冲击测试;基于HyperWorks建立落锤冲击模型,将材料本构模型作为参数输入模型,对比是否应用应变速率相关本构模型,试验测试与仿真分析之间的差异,以验证分析的可靠性。结果可知车辆碰撞过程中材料的应变速率差异较大,对性能影响较大;DP800呈现与应变速率的正相关,强度随应变速率增加而增大;延伸率、强塑积则呈现先下降后缓慢上升的趋势;落锤冲击表明,材料具有明显的动力力学特性;采用应变

针对传统金属吸能结构在碰撞过程中触发阈值较高,不可重复利用的问题,提出一款自适应性很强的可恢复式液压吸能结构,在不同量级的碰撞速度下,均能有效耗散冲击动能。基于液压阻尼结构基本理论,建立节流小孔的阻尼特性数学模型,得到阻尼孔过流面积与冲击行程之间的函数关系。通过有限元仿真校核液压吸能结构的强度。落锤冲击试验与SPH流固耦合仿真试验的幅值误差仅为5.44%,验证了吸能结构有限元模型的可靠性。基于已验证的有限元模型,从撞击质量速度匹配、液压油黏度、不同阻尼孔径3个方面,研究该吸能结构动态冲击工况下的冲击特性。研究结果表明:随着冲击质量或冲击速度的增大,平均撞击力也增大,冲击质量4 t对应的平均撞击力比0.5 t增加277%,冲击速度10 m/s对应的平均撞击力比3 m/s增加260%,并都能产生较为稳定的平台力;随着液压油黏度的升高

工程车辆FOPS在受落锤冲击时产生塑性流变,响应为非线性,本文建立了FOPS板壳弹性变形、塑性变形和流动变形的各极限速度的数学模型;研究了薄板的撞击动态响应,建立了撞击中心的最大位移量的数学模型.为设计合理的FOPS结构奠定了理论基础.

对纤维体积掺量为0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVA-FRCC)圆饼试件进行了自由落锤冲击试验,应用对数正态分布对试件的冲击失效概率进行了分析。结果表明,在相同失效概率时,PVA-FRCC试件初裂冲击次数与终裂冲击次数随着PVA纤维体积掺量的增大而增大;在相同PVA纤维体积掺量时,试件初裂冲击次数与终裂冲击次数随着失效概率的增大而增多;相同失效概率时,试件终裂冲击次数明显多于初裂冲击次数。对数正态分布可较好地分析PVA-FRCC的冲击失效概率。

在进行高压动态标定或模拟各种新型材料冲击载荷试验时,通常采用落锤式试验装置。为了便于落锤式压力发生器使用、操作和实验室布置,对其托锤、挂锤、二次接锤结构进行改进,提出采用一对无杆汽缸进行驱动,设计了气动控制系统,重点研究二次接锤过程动力学特性,建立其数学模型。试验结果表明,设计的气动控制系统响应时间小于0.1 s,能够进行二次托锤的最小落高为30 mm,不仅满足使用要求,而且整体结构紧凑。

在进行高压动态标定或模拟各种新型材料冲击载荷试验时,通常采用落锤式试验装置。为了便于落锤式压力发生器使用、操作和实验室布置,对其托锤、挂锤、二次接锤结构进行改进,提出采用一对无杆汽缸进行驱动,设计了气动控制系统,重点研究二次接锤过程动力学特性,建立其数学模型。试验结果表明,设计的气动控制系统响应时间小于0.1 s,能够进行二次托锤的最小落高为30 mm,不仅满足使用要求,而且整体结构紧凑。