跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(3.236.124.56) 您好!臺灣時間:2021/07/31 04:51
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:馮德安
研究生(外文):Te-An Feng
論文名稱:車輛撞擊曲線之研究
論文名稱(外文):Study of Vehicle Crash Pulses
指導教授:鄧作樑鄧作樑引用關係
指導教授(外文):Tso-Liang Teng
學位類別:碩士
校院名稱:大葉大學
系所名稱:車輛工程學系碩士班
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:120
中文關鍵詞:撞擊曲線抗撞結構碰撞測試損傷分析
外文關鍵詞:Crash PulseCrashworthy StructureImpact TestInjury AnalysisLS-DYNA
相關次數:
  • 被引用被引用:7
  • 點閱點閱:844
  • 評分評分:
  • 下載下載:99
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
車輛撞擊曲線是碰撞測試中一個可以代表車輛撞擊運動過程的重要量測數據,由反應車輛碰撞過程的撞擊曲線著手探討,除可清楚了解車輛在撞擊過程中的動態反應與能量變化外,並可研判乘員在撞擊過程中的損傷程度。本論文針對車輛的正面及側面撞擊曲線進行研究,分析車輛撞擊測試中所量測的撞擊曲線特性,包含曲線形狀、振幅及時間歷程等參數,來探討撞擊曲線之形狀趨勢對乘員損傷程度的影響,進而提出可有效減少乘員損傷的撞擊曲線趨勢。本論文並將撞擊曲線之分析應用在車輛抗撞結構設計上,包括車頭保險桿、前橫樑之抗正撞結構設計與車門防撞鋼樑的抗側撞結構設計,由模擬所得到的撞擊曲線形狀趨勢進行評估,以了解所設計抗撞結構是否能有效的降低乘員之損傷。撞擊曲線形狀趨勢之研究可提供應用於車輛安全性評估與抗撞設計的參考。
The vehicle crash pulse is an important measured data which can represents a time history response of a vehicle during an impact test. To investigate the crash pulse not only can realize the dynamic response and energy change of the impact process, but also able to assess the severity of occupant injury during a crash. The frontal and side vehicle crash pulse was investigated in this study. The characteristics of the measured crash pulse of vehicle impact test can be analyzed to discuss the effect of the crash pulse shape on the occupant injury. The shape, amplitude and duration characteristics of pulse were discussed herein. Furthermore, a better pulse shape to effectively reduce occupant injury was proposed. The pulse shape discussed above has been applied to the vehicle structural design for crashworthiness, including the frontal bumper, engine mounting frame and side door beam. The assessment of structural efficiency and safety was discussed based on the crush pulse. The pulse shape obtained in this study could help evaluate vehicle crash safety and guide the future development of safety technologies.
目錄

封面內頁
簽名頁
授權書 iii
中文摘要 iv
英文摘要 v
誌謝 vi
目錄 viii
圖目錄 x
表目錄 xiii

第一章 前言 1
1.1 研究動機 1
1.2 文獻回顧 3
1.3 論文目的 10
1.4 論文架構 11
第二章 車輛撞擊曲線之介紹 15
2.1 車輛撞擊曲線 15
2.2 車輛正面撞擊曲線 17
2.2.1轎車(sedan) 18
2.2.2 MPV 19
2.2.3 SUV 19
2.3 車輛側面撞擊曲線 20
第三章 車輛撞擊曲線之分析 45
3.1 正面撞擊曲線 46
3.1.1台車衝擊測試有限元素模型 47
3.1.2實車正面撞擊曲線之分析 49
3.1.3正面撞撃曲線之研究 51
3.2 側面撞擊曲線 54
3.2.1實車側面撞擊曲線之分析 55
第四章 撞撃曲線於車輛抗撞結構設計之應用 71
4.1 抗正撞結構之設計 72
4.1.1正撞全車有限元素模型 72
4.1.2車頭保險桿之設計 74
4.1.3前橫樑之設計 75
4.2 抗側撞結構之設計 78
4.2.1側撞測試有限元素模型 78
4.2.2車門防撞鋼樑之設計 82
第五章 結論與未來展望 110
參考文獻 114








圖目錄

圖1.1 車禍碰撞位置百分比 12
圖1.2 致命車禍碰撞位置百分比 12
圖1.3 實車碰撞測試 13
圖1.4 車輛撞擊曲線 13
圖1.5 台車衝擊試驗 14
圖2.1 正撞測試車輛側視示意圖 22
圖2.2 正撞測試車輛上視示意圖 22
圖2.3 側撞測試車門加速規裝設位置 23
圖2.4 轎車、MPV及SUV外型比較 23
圖2.5 實車撞擊加速度曲線 24
圖2.6 轎車撞擊曲線比較 24
圖2.7 MPV撞擊曲線比較 25
圖2.8 SUV撞擊曲線比較 25
圖2.9 轎車、MPV及SUV撞擊曲線比較 26
圖3.1 衝擊台車有限元素模型 58
圖3.2 LSTC Hybrid Ⅲ 50%可變形人偶模型 58
圖3.3 Hybrid Ⅲ 50%可變形人偶外部有限元素模型組成 59
圖3.4 Hybrid Ⅲ 50%可變形人偶內部有限元素模型組成 59
圖3.5 台車衝擊測試有限元素模型 60
圖3.6 2004 Pontiac Grand Prix撞擊曲線 60
圖3.7 台車與人偶的動態反應圖 61
圖3.8 Subaru Legacy與Toyota Camry LE撞擊曲線比較 62
圖3.9 Toyota Sienna與Honda Odyssey撞擊曲線比較 62
圖3.10 Ford Escape XLS與Isuzu Rodeo撞擊曲線比較 63
圖3.11 正面撞擊曲線(一) 63
圖3.12 正面撞擊曲線(二) 64
圖3.13 正面撞擊曲線(三) 64
圖3.14 正面撞擊曲線(四) 65
圖4.1 Ford Taurus正面碰撞車輛數值模型 89
圖4.2 Ford Taurus正面碰撞試驗數值模型 89
圖4.3 車頭保險桿基本結構 90
圖4.4 車頭之保險桿數值模型 90
圖4.5 各種保險桿材料之撞擊曲線比較 91
圖4.6 車頭前橫樑有線元素模型 91
圖4.7 不同厚度前橫樑結構之撞擊曲線比較 92
圖4.8 撞擊後之車頭前橫樑(側視圖) 92
圖4.9 樑上加孔 93
圖4.10 加孔經撞擊後均勻潰縮的樑 93
圖4.11 第一種加孔位置 94
圖4.12 第二種加孔位置 94
圖4.13 加孔橫樑結構之撞擊曲線比較 95
圖4.14 側撞實驗人偶 95
圖4.15 Word SID實驗人偶 96
圖4.16 US-SID有限元素模型 96
圖4.17 Taurus側撞實車有限元素模型 97
圖4.18 Taurus實車對柱碰撞試驗數值模型 97
圖4.19 MDB台車 98
圖4.20 MDB台車有限元素模型 98
圖4.21 台車正面撞擊平面牆試驗數值模型 99
圖4.22 車門防撞鋼樑有限元素模型 99
圖4.23 車門結構有限元素模型 100
圖4.24 有無鋼樑之車門相對人偶中肋骨撞擊曲線比較 100
圖4.25 有無鋼樑之車門相對人偶骨盆撞擊曲線比較 101
圖4.26 鋼樑與車門之相對位置示意圖 102
圖4.27 鋼樑與人偶之相對位置示意圖 103
圖4.28 鋼樑各裝設位置之車門相對人偶中肋骨撞擊曲線比較 104
圖4.29 鋼樑各裝設位置之車門相對人偶骨盆撞擊曲線比較 104
圖4.30 鋼樑各種鋼材之車門相對人偶中肋骨撞擊曲線比較 105
圖4.31 鋼樑各種鋼材之車門相對人偶骨盆撞擊曲線比較 105













表目錄

表2.1 正撞車體及人偶感應器量測位置 27
表2.2 側撞車體及人偶感應器量測位置 29
表2.3 各款轎車正面撞擊加速度曲線 32
表2.4 各款轎車車重及正面撞擊曲線數據 35
表2.5 各款MPV正面撞擊加速度曲線 36
表2.6 各款MPV車重及正面撞擊曲線數據 37
表2.7 各款SUV正面撞擊加速度曲線 38
表2.8 各款SUV車重及正面撞擊曲線數據 39
表2.9 各款轎車側撞車門相對中肋骨位置撞擊加速度曲線 40
表2.10 各款轎車側撞車門相對骨盆位置撞擊加速度曲線 42
表2.11 各款轎車側撞撞擊曲線數據 44
表3.1 有限元素人偶之組件、材料性質、元素與節點數量 65
表3.2 有限元素人偶關節接頭 65
表3.3 轎車撞擊之人偶HIC損傷值 66
表3.4 MPV撞擊之人偶HIC損傷值 66
表3.5 SUV撞擊之人偶HIC損傷值 67
表3.6 撞擊曲線(一)之人偶HIC損傷值 67
表3.7 撞擊曲線(二)之人偶HIC損傷值 67
表3.8 撞擊曲線(三)之人偶HIC損傷值 68
表3.9 撞擊曲線(四)之人偶HIC損傷值 68
表3.10 車門相對人偶中肋骨撞撃曲線峰值與TTI損傷值之比較
69
表3.11 車門相對人偶骨盆撞撃曲線峰值與骨盆損傷值之比較 70
表4.1 實車正面撞擊剛性牆試驗之環境規格 106
表4.2 保險桿材料表 106
表4.3 人偶頭部HIC損傷值(各種保險桿材料) 107
表4.4 SID有限元素人偶之組件、元素與節點數量 107
表4.5 SID有限元素人偶關節接頭 107
表4.6 有無防撞鋼樑之人偶損傷比較表 108
表4.7 防撞鋼樑裝設於不同位置之人偶胸部損傷比較表 108
表4.8 防撞鋼樑裝設於不同位置之人偶骨盆損傷比較表 109
表4.9 不同降伏強度防撞鋼樑之材料表 109
表4.10 不同降伏強度防撞鋼樑之人偶損傷比較表 109
參考文獻

[1]http://home.pchome.com.tw/online/smithmcv88lee/car1.htm
[2]http://163.21.2.41/t290/history/carstory.htm
[3]http://www.ford.com.tw/servlet/ContentServer?cid=11373857
95214&pagename=Page&c=DFYPage
[4]http://www.npa.gov.tw/NPAGip/wSite/mp?mp=1
[5]Traffic Safety Facts 2005”, NHTSA 2005.
[6]http://www.euroncap.com
[7]D. F. Huelke, H. W. Sherman, J. L. Steigmeyer, “Side Impacts to the Passenger Compartment-Clinical Studies from Field Accident Investigations” , SAE Paper No. 890379, 1989.
[8]R. W. Hultman, T. G. Laske, C. C. Chou, G. G. Lim, E. I. Chrobak, M. T. Vecchio, “NHTSA Passenger Car Side Impact Dynamic Test Procedure-Test-To-Test Variability Estimates” , SAE Paper No. 910603, 1991.
[9]C. A. Markusic, “Vehicle Safety Compliance Testing for Occupant Crash Protection, Windshield Mounting, Windshield Zone Intrusion, and Fuel System Integrity, “Final Report of FMVSS NO.208, 212, 219, and 301 Compliance Testing” , NHTSA No.CP0203, Department of Transportation, November 1992, Washington, DC.
[10]E. Miltner, H. J. Salwender, “Injury Severity of Restrained Front Seat Occpants In Car-To-Car Side Impacts” , University of Heidelberg, Germany, 1993.
[11]M. H. Muser, G. Krabbel, U. Utzinger, V. Prescher, “Optimised Restraint Systems for Low Mass Vehicles” , SAE Paper No.962435, 1996.
[12]C. M. Farmer, E. R. Braver, E. L. Mitter, “Two-Vehicle Side Impact Crashes: The Relationship of Vehicle and Crash Characteristics To Injury Severity” , Insurance Institute for Highway Safety, Arlington, USA, 1996.
[13]C. M. Brown, “Ford Taurus Broadside Collision With a Narrow Fixed Object” , FOIL Test Number 95S008, US-DOT, FHWA RD 96 105, NTIS Reference PB97-173652, 1997.
[14]J. Augenstein, J. Bowen, E. Perdeck, J. Singer, T. Horton, A. Rao, K. Digges, A. Malliaris, J. Steps, “Injury Patterns in Near-Side Collisions” , SAE Paper No. 2000-01-0634, 2000.
[15]A. K. Zaouk, A. M. Eigen, K. H. Digges, “Occupant Injury Patterns in Side Crashes” , AE Paper No. 2001-01-0723, 2001.
[16]J. R. Hopton, A. R. Payne, “Comparison Stusy of EuroSID, USSID, BioSID Performance Using MIRA’s New M-SIS Side Impact Simulation Technique” , SAE Paper No. 960103, 1996.
[17]J. Chung, J. M. Cavanaugh, M. Mason, A. I. King, “Development of a Sled-to-Sled Subsystem Side Impact Test Methodology” , SAE Paper No. 970569, 1997.
[18]P. M. Miller II, H. Gu, “Sled Testing Procedure for Side Impact Airbag Development” , SAE Paper No. 970570, 1997.
[19]A. R. Payne, R. Mohacsi, B. Allan-Stubbs, “The Effects of Variability in Vehicle Structure and Occupant Position on Side Impact Dummy Response Using the MIRA M-SIS Side Impact Technique” , SAE Paper No. 970571, 1997.
[20]D. J. Stein, “Apparatus and Method for Side Impact testing” , SAE Paper No. 970572, 1997.
[21]A. S. Bernadette, “The Effect of Changes in Seating Position and Door Velocity Time History on Side Impact Dummt Response” , SAE Paper No. 980911, 1998.
[22]Y. H. Ha, B. W. Lee, “A Device and Test Methodology for Side Impact Crash Simulation Using A Frontal Crash Simulator and Two Hydraulic Brake Systems” , SAE Paper No. 2000-01-0047, 2000.
[23]P. Vezin, K. Bruyere, F. Bermond, “Comparison of Head and Thorax Cadaver and Hybrid Ⅲ responses to a Frontal Sled Deceleration for the Validation of a Car Occupant Mathematical Model” , NHTSA 17th June 4-7, 2001.
[24]P. M. Miller II, T. Nowak, W. Macklem, “A Compact Sled System for Linear Impact, Pole Impact, and Side Impact Testing” , SAE Paper No. 2002-01-0695, 2002.
[25]B. Saari, R. Ellis, “New Methods of Side Impact Simulation for Better Waveform Reproduction and Door Interaction” , SAE Paper No. 2004-01-0474, 2004.
[26]A. Malott, C. Parenteau, “Sled Tesr Results Using the HybridⅢ 6 year old an Evaluation of Various Restraints and Crash Configurations” , SAE Paper No.010316, 2004.
[27]P. Prasad, T. C. Low, C. C. Chou, G. G. Lim, S. Sundararajan, “Side Impact Modeling using Quasi-Static Crush Data” , SAE Paper No. 910601, 1991.
[28]M. B. Shkolnikov, R. Dholakia, M. S. Surtani, ”Numerical Simulation of a Vehicle Side Impact Test:Development, Application and Design Iterations” , SAE Paper No. 960101, 1996.
[29]Y. C. Deng, B. Tzeng, “Side Impact Countermeasure Study Using A Hybrid Modeling Technique” , SAE paper No.962413, 1996.
[30]D. Marzougui, C. D. Kan, N. E. Bedwi, “Development and Validation of an NCAP Simulation Using LS-DYNA3D” , NCAC paper, 1997.
[31]吳建勳,“車輛側面撞擊事故中人之損傷分析”,大葉大學機械工程學系碩士班畢業論文,2003。
[32]G. Nilson, “An Analytical Method to Assess the Risk of the Lap-Belt Slipping off the Pelvis in Frontal Impact” , SAE Paper No.952708, 1995.
[33]S. Moss, Y. Huang, “Development of an Advanced Finite Element Model Database of the HybridⅢ Crash Test Dummy Family” , SAE Paper No.971042, 1997.
[34]K. Aekbote, S. Sundararajan, C. C. Chou, G. G. Lim, J. A. Prater, “A New Component Test Methodology Concept for Side Impact Simulation” , SAE Paper No. 1999-01-0427, 1999.
[35]藍宏文,“車輛正面撞擊之數值模擬分析”,大葉大學機械工程學系碩士班畢業論文,2004。
[36]張冠群,“側撞滑橇測試數值模型之建立與應用”,大葉大學機械工程學系碩士班畢業論文,2006。
[37]W. D. Grimes, F. D. Lee, “The Effect of Crash Pulse Shape on Occupant Simulations” , SAE paper No. 2000-01-0460, 2000.
[38]V. Agaram, L. Xu, J. Wu, G. Kostyniuk, G. Nusholtz, “Comparison of Frontal Crashes in Terms of Average Acceleration” , SAE paper No. 2000-01-0880, 2000.
[39]A. Linder, M. Avery, M. Krafft, A. Kullgren, “Change of Velocity and Pulse Characteristics in Rear Impacts: Real World and Vehicle Tests Data” , ESV Paper No. 285, 2003.
[40]M. S. Varat, S. E. Husher, “Crash Pulse Modeling for Vehicle Safety Research” , ESV Paper No. 501, 2003.
[41]J. Z. Cao, M. R. Koka, S. E. Law, “Vehicle Pulse Shape Optimization to Improve Occupant Response in Front Impact” , SAE paper No. 2004-01-1625, 2004.
[42]L. Gu, R. J. Yang, G. Li, T. Tyan, “Structural Optimization for Crash Pulse” , SAE paper No. 2005-01-0748, 2005.
[43]Satus report Vol.37,No.6,June 8,2002
[44]http://www.nhtsa.dot.gov
[45]”Safety Compliance Sled Testing For Fmvss 208 Occupant Crash Protection, Ford Motor Company 2000 Ford Focus 4 Door, Nhtsa No. Cyo210” , National Highway Traffic Safety Administration, Report No. 208-Mga-2000-06,2000
[46]http://www.canadiandriver.com/news/020927-2.htm
[47]楊書銘,“正撞衝擊測試數值模型之建立與分析”,大葉大學機械工程學系碩士班畢業論文,2005。
[48]J. H. Marcus, R. M. Morgan, R. H. Eppinger, D. Kallieris, R. Mattern, G. Schmidt, “Human Response to and Injury from Lateral Impact” , SAE Paper No. 830634, 1983.
[49]R. M. Morgan, J. H. Marcus, R. H. Eppinger, “Side Impact- The Biofidelity of NHTSA’s Proposed ATD and Efficacy of TTI” , SAE Paper No. 861877, 1986.
[50]http://www.ncac.gwu.edu
[51]K. Ogiyama, I. Chang, J. Hyun, “Beamless Bumper System” , SAE Paper No. 2003-01-0212, 2003.
[52]G. Chen, X. M. Chen, M. F. Shi, W. Li, T. Tyan, “Experimental and Numerical Studies of Crash Trigger Sensitivity in Frontal Impact” , SAE Paper No. 2005-01-0355, 2005.
[53]莊建隆,“全車側撞測試法規之比較研究”,大葉大學機械工程學系碩士班畢業論文,2006。
[54]http://www.nxtsolutions.com/System/ATDs__Dummies_/ Adult _Side_Impact_ATDs/adult_side_impact_atds.html
[55]http://www.dynres.com
[56]http://www.messring.de/
[57]”Testing for Side Impact Protection-Passenger Cars, 1991 Ford Taurus, Contract No: DTRS-57-95-C-00010(TTD#3)” , MGA Proving Grounds, Burlington, WI53105, March 31, 1997.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top