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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:吳松澤
研究生(外文):Song-Ze Wu
論文名稱:嬰兒汽車安全座椅結構動態衝擊之研究
論文名稱(外文):A Study on the Dynamic Impact of the Structure of Infant Car Safety Seats
指導教授:王培郁
指導教授(外文):Pei-Yu Wang
學位類別:碩士
校院名稱:國立虎尾科技大學
系所名稱:機械與機電工程研究所
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:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:120
中文關鍵詞:衝擊嬰兒安全座椅LS-DYNAHyperMesh
外文關鍵詞:ImpactInfant safety seatLS-DYNAHyperMesh
相關次數:
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本文主要目的是為了降低研發成本,針對減少嬰兒安全座椅實際撞擊實驗次數,降低廠商修模所耗費的時間金錢。本研究使用軟體分別為CAE分析軟體LS-DYNA與前處理軟體HyperMesh,分析前撞時後向式安全座椅底座結構動態衝擊受力情形,安全座椅底座是由3D繪圖軟體pro/e建立模型,再由前處理軟體Hypermesh,進行有限元素模型建構及幾何修整、材料性質設定、碰撞接觸模式的選擇、加速度設定、沙漏控制設定與輸出條件控制等,然後藉由LS-DYNA顯性求解器求解,分析其底座的結構強度,探討此產品的設計問題點,並提供安全座椅的設計參考點,以期能降低開發成本,減少開發時間。由本撞擊測試模擬可知,撞擊模擬與實驗相近,且安全座椅底座經改善後,嬰兒安全座椅底座主要受力處之應力能有效的分散,並可通過ARTC的實車前撞擊實驗。
The main purpose of this research is the reduction of infant safety seat for the actual impact experiment times to reduce the redesigning time and cost. The softwares used in this study are CAE software LS-DYNA and pre-processing software HyperMesh. These softwares are used to analyze the impact of dynamics of rear-facing infant safety seat base. In this research the structural impact strength on pre-collision experiment was also performed. Safety seat base is a 3D graphics software pro/e model, and then by pre-processing software Hypermesh, finite element model for the geometric construction and finishing, material properties set, the choice of contact mode, acceleration settings, hourglass control settings and output control conditions, and then solved by LS-DYNA explicit.By analyzing the structural strength of its base to explore the design of this product, this paper also provided a safe reference point for the design of the seat base with a view to saving the R&D cost and time. From the impact analysis and simulation of this research, the numerical results agree well with the experiment results. By improve its base, the mainly affected by the stress of department can effectively dispersed and can pass the ARTC actual impact experiment.
目錄
中文摘要 ………………………………………………………… i
Abstract ………………………………………………………… ii
誌謝 ………………………………………………………… iii
目錄 ………………………………………………………… iv
表目錄 ………………………………………………………… vi
圖目錄 ………………………………………………………… vii
符號說明 ………………………………………………………… x
第一章 緒論 …………………………………………………… 1
1.1 前言 …………………………………………………… 1
1.2 研究動機與目的 ……………………………………… 2
1.3 文獻討論 ……………………………………………… 4
1.4 研究方法 ……………………………………………… 6
第二章 電腦輔助模擬分析理論 ……………………………… 7
2.1 有限元素法基本理論 ………………………………… 7
2.2 非線性有限元理論 …………………………………… 13
2.3 Lagrange與Euler描述法……………………………… 15
2.4 虛位移與虛應力原理 ………………………………… 17
第三章 LS-DYNA介紹與參數控制研究………………………… 20
3.1 LS-DYNA簡介…………………………………………… 20
3.2 LS-DYNA求解器介紹…………………………………… 21
3.2.1 顯性求解器 …………………………………………… 22
3.2.2 隱性求解器 …………………………………………… 24
3.3 時間步長控制 ………………………………………… 25
3.4 薄殼元素理論 ………………………………………… 26
3.5 元素單點高斯積分 …………………………………… 30
3.6 沙漏模態控制 ………………………………………… 37
3.7 接觸演算法理論 ……………………………………… 39
3.8 LS-DYNA關鍵字文件…………………………………… 43
第四章 材料拉伸試驗 ………………………………………… 45
4.1 材料拉伸試驗試片規格 ……………………………… 45
4.2 材料拉伸試驗試片取樣與試驗 ……………………… 46
4.3 材料拉伸試驗模擬分析 ……………………………… 53
第五章 有限元素模型建立 …………………………………… 58
5.1 安全座椅底座圖檔幾何清理 ………………………… 58
5.2 安全座椅底座之有限元模型建立 …………………… 61
5.3 實際撞擊實驗之規範與設備 ………………………… 66
5.4 改善前實際撞擊實驗結果 …………………………… 70
5.5 撞擊測試模擬試驗之有限元素模型建立 …………… 76
第六章 模擬分析結果與改善 ………………………………… 82
6.1 改善前模擬分析結果與改善前實車撞擊比較 ……… 82
6.2 嬰兒安全座椅底座改善 ……………………………… 89
6.3 嬰兒安全座椅底座改善之模擬分析 ………………… 89
6.4 改善後實車撞擊實驗與改善後模擬分析結果比較 … 102
第七章 結論與未來研究方向 ………………………………… 110
參考文獻 ………………………………………………………… 112
Extended Abstract ………………………………………………115
簡歷 ………………………………………………………… 120
參考文獻
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