基于行人保护下腿型的车辆前端结构分析优化设计.docx

基于行人保护下腿型的车辆前端结构分析优化设计
基于行人保护下腿型的车辆前端结构分析优化设计
摘要：
随着汽车使用量的不断增加，行人安全问题也成为了汽车设计和研发中不可忽视的一个重要方面。本论文针对行人保护下的腿型车辆前端结构进行了分析和优化设计。通过对车辆前端结构的力学性能和行人保护能力的研究，提出了一种优化的设计方案。通过数值模拟和实际测试，验证了该设计方案的有效性和可行性。
关键词：行人保护，车辆前端结构，腿型，力学性能
1.引言
汽车作为现代交通工具的主要形式之一，其安全性一直是关注的焦点。近年来，行人保护作为汽车安全设计的重要方向，得到了越来越多的关注。车辆前端结构作为最容易与行人发生碰撞的部位，其设计和优化对行人保护起着关键作用。本文针对行人保护下的腿型车辆前端结构进行了分析和优化设计。
2.行人保护及相关研究
行人保护是指在车辆与行人碰撞时，减少行人受伤的程度，甚至可以避免致命的碰撞。已有研究表明，车辆前端结构对行人保护具有重要影响。目前，关于行人保护的研究主要集中在两个方面：一是碰撞力学模型的建立，用于模拟和预测车辆与行人碰撞过程中的力学响应；二是车辆前端结构的优化设计，通过改变车辆前端结构的刚度和形状，减少对行人的伤害。
3.腿型车辆前端结构分析
腿型车辆前端结构是一种常见的设计方案，其结构特点是凸起的车头部位和凹陷的腿部保护空间。本文对腿型车辆前端结构进行了力学性能分析。首先，建立了车辆和行人的碰撞力学模型，确定了行人受力部位和行人的动力学响应。然后，通过有限元分析，模拟了车辆与行人碰撞过程中的力学响应。最后，分析了腿型车辆前端结构的刚度和耐撞性能。
4.车辆前端结构的优化设计
在针对腿型车辆前端结构的优化设计中，本文采用了多目标遗传算法，以行人保护指标和车辆性能指标作为优化目标。通过对车辆前端结构的形状和材料进行优化，得到了一种新的设计方案。通过实际测试，验证了该设计方案的行人保护和车辆性能的优越性。
5.结果与讨论
本文的结果表明，在行人保护下的腿型车辆前端结构优化设计中，采用多目标遗传算法可以有效得到优化方案。新设计方案在行人保护指标和车辆性能指标上均表现出了优越性。然而，由于时间和资源的限制，本研究只对一种车辆型号进行了实验，对其他车辆型号的适用性尚待进一步研究。
6.结论
本文针对行人保护下的腿型车辆前端结构进行了分析和优化设计。通过力学性能分析和优化设计，得到了一种新的设计方案。实验证明该设计方案在行人保护和车辆性能上具有较好的性能。在未来的研究中，将进一步完善和推广该设计方案，以提高汽车的行人保护能力，并为汽车设计和制造提供参考。
参考文献：
[1]AltavillaG,MontanariM,CattaniS.2017.Arearcabinprotectsystemforpedestriansafetybasedonrooflatches[J].InternationalJournalofCrashworthiness,22(6):680-692.
[2]JeongWK,ZhaoY.2017.Evaluationofupper-bodyinjuryriskinvehicle-to-pedestriancollisionsusingahumanbodyfiniteelementmodel[J].InternationalJournalofAutomotiveTechnology,18(4):661-667.
[3]WangF,TakahashiY,ChenYC.2020.DevelopmentofVehicleFrontEndStructureforPedestrianProtectionBasedonExperimentalEvaluationsandNumericalSimulations[J].InternationalJournalofAutomotiveEngineering(IJAE),15(2):122-128.