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第1章 整车碰撞的基本力学关系1

1.1 基本运动学关系1

1.2 简化的车体动力学关系3

1.3 实车正面碰撞波形8

1.3.1 碰撞波形及其特征参数8

1.3.2 压溃率与能量密度10

1.4 正面碰撞中车体前端结构刚度的表达12

参考文献15

第2章 碰撞波形的简化表达及其评价16

2.1 等效碰撞波形16

2.1.1 等效方波17

2.1.2 等效双梯形波19

2.2 基于统计数据的碰撞波形评价23

2.2.1 针对乘员伤害的碰撞波形评价24

2.2.2 针对安全星级的碰撞波形评价33

2.3 基于乘员伤害回归预测的碰撞波形评价36

参考文献38

第3章 乘员的力学响应与能量耗散40

3.1 车体-乘员单自由度解析模型及乘员响应求解40

3.1.1 车体-乘员单自由度解析模型40

3.1.2 矩形波、正矢波和双台阶波输入下的乘员响应41

3.2 乘员的能量耗散与Ride-down效率45

3.3 约束系统刚度与乘员响应的关系49

3.3.1 约束系统刚度的表达及简化49

3.3.2 线性约束系统刚度与乘员响应的关系51

3.3.3 约束系统刚度与Ride-down效率的关系55

参考文献57

第4章 汽车碰撞波形与约束系统特性耦合关系评价58

4.1 基于单自由度模型的乘员响应面建立59

4.2 碰撞波形、约束系统特性及其耦合关系评价66

4.2.1 耦合关系评价方法66

4.2.2 碰撞波形综合评价指标67

4.2.3 约束系统综合评价指标68

4.2.4 碰撞波形与约束系统特性耦合关系评价70

4.3 某车型碰撞波形及约束系统特性耦合关系评价及其优化73

参考文献77

第5章 车体结构抗撞性与约束系统目标设计79

5.1 双台阶波形设计79

5.2 车体前端子结构性能目标分解86

5.2.1 车体前端结构的能量管理86

5.2.2 车体前端子结构分解实例88

5.2.3 子结构抗撞性设计目标90

5.3 基于车体简化有限元模型的结构性能验证94

5.3.1 车体简化有限元模型94

5.3.2 前端结构性能验证99

5.4 约束系统刚度设计与目标分解100

5.4.1 矩形波下约束系统刚度目标设计100

5.4.2 双台阶波下约束系统刚度目标设计104

5.4.3 约束系统刚度的目标分解107

参考文献110

第6章 车体抗撞性结构的断面设计111

6.1 薄壁梁抗撞性的理论模型111

6.2 矩形截面薄壁梁理论模型与解析表达114

6.2.1 矩形截面薄壁梁理论模型114

6.2.2 泡沫铝填充的矩形截面薄壁梁压溃理论模型及其解析表达117

6.3 多直角截面薄壁梁理论模型及力学性能的解析表达124

6.3.1 多直角截面薄壁梁的吸能特点124

6.3.2 十二直角截面薄壁梁理论模型及解析表达125

6.3.3 泡沫铝填充的十二直角截面薄壁梁理论模型的解析表达141

6.3.4 纤维增强复合材料包裹的十二直角截面薄壁梁理论模型的解析表达149

参考文献160

第7章 乘员约束系统解析模型及参数求解163

7.1 气囊解析模型163

7.1.1 基本假设与模型简化163

7.1.2 气囊解析模型的建立与冲击块响应求解164

7.1.3 气囊解析模型的验证168

7.2 基于单自由度模型的乘员约束系统参数求解176

7.2.1 单自由度模型任意波形求解算法176

7.2.2 单自由度模型的改进176

7.2.3 乘员约束系统参数设计实例179

7.3 基于双自由度模型的乘员约束系统参数求解181

7.3.1 双自由度模型的建立181

7.3.2 乘员约束子系统解析模型及参数表达182

7.3.3 双自由度解析模型集成与力学响应方程建立184

7.3.4 双自由度解析模型求解及乘员响应验证186

参考文献187

附录Ⅰ 缩写与符号说明189

附录Ⅱ 33款（40辆）车56km／h正面全宽刚性壁障碰撞的实验数据193

附录Ⅲ MATLAB求解程序195

索引198