汽车的安全性是当代汽车工业可持续发展的三大研究主题之一。对汽车主、被动安全性的研究已经得到了各国普遍的关注和重视。根据国内外交通事故的统计资料和对汽车碰撞试验的研究结果表明,当汽车前部碰撞时转向机构是使驾驶员重伤的主要元件之一。本文主要研究的是昌河北斗星汽车所使用的电动转向器的转向柱的碰撞性能安全性问题。 本文首先阐述了有关电动转向器方面的知识,对国内外有关于汽车转向柱的功能和结构研究做了介绍,并探讨了转向柱的碰撞仿真和计算的研究。在所有的汽车碰撞事故类型中,转向机构的碰撞占据了很大的比例。为了保护碰撞事故中乘员的生命安全,世界各汽车工业发达国家及我国先后均颁布了严格的汽车碰撞安全法规。世界各发达国家、各大汽车厂家和相关的科研机构在提高汽车的碰撞安全性问题上进行了大量的研究,并取得了显著的效果。 本文详细讨论了汽车碰撞设计的理论和方法,对经验法、解析法、多刚体动力学法、试验法以及本文中所用的有限元法做了具体的介绍,目的在于总结出各种方法的特点、优势及应用环境。对于一个实际问题的研究来说,这些理论和方法并不是相互独立的,而是有着不可分割的联系。 根据用于汽车碰撞过程计算机模拟分析的基本理论,以此为基础,本文重点介绍了电动转向器转向柱管的几何建模和重物冲击试验有限元仿真。通过模拟碰撞冲击,对转向柱管的性能有了一个分析。通过在一定的测试条件下得到转向柱管收缩位移时间曲线图和速度时间曲线图以及不同时刻的碰撞仿真的情况。 汽车的碰撞安全性问题自汽车诞生以来就存在,但是早期由于存在车速较低,车辆相对较少而未引起人们的重视,随着轿车的大规模生产和使用,也由于车速的不断提高,碰撞安全性问题越来越突出。