微型电动汽车正面碰撞约束系统匹配研究

目前对微型电动汽车相关研究逐渐增多,但碰撞安全性能方面的研究相对较少。基于国内某款微型电动汽车在进行49 km/h正面碰撞后车内Hybrid Ⅲ 50th男性假人伤害程度较高的问题,对该车约束系统的参数匹配进行优化处理。参考相关规范对驾乘人员的保护要求,以仿真分析结果中的头部伤害指标HIC、头部累积3 ms合成加速度、加权综合损伤数值WIC为研究指标,进行极差分析来综合选取参数及水平值;通过正交试验进行优化设计仿真,最终得出最佳约束系统的最佳参数匹配方式,使得微型电动汽车在发生碰撞事故时驾驶员头部位置的伤害得到降低,同时维持或降低胸部和下肢伤害水平,综合损伤也得到降低。结果表明优化后的该约束系统可达到对驾驶员最优的保护效果。

某车型后排座椅鞭打性能研究与优化

根据C-NCAP 2021版规程,后排座椅增加动态鞭打要求,目前公布的试验车型结果得分较低。为解决后排鞭打得分难的问题,结合某车型后排座椅鞭打试验数据,对得分较低的颈部伤害指数NIC、上颈部Fz+及下颈部Fz+数据进行分析,再针对后排座椅的结构特性,提出降低后排座椅卷收器位置,调整座椅头枕高度、角度及头后间隙的措施,达到提升后排座椅鞭打性能的目的。同时对试验优化过程进行总结,为相关座椅鞭打性能的开发提供参考。

某车型侧面碰撞B柱结构优化仿真研究

一般汽车的侧面结构较为薄弱,相比正面没有较大的吸能空间,所以汽车侧面碰撞带来的人员伤害风险较高,汽车侧面的安全性就显得尤为重要。要提高汽车侧面碰撞安全性,B柱的吸能和变形就显得尤为重要。基于LS_DYNA分析方法,运用HyperWorks软件对某车型进行整车建模,搭配当下的主流热成型材料,对一体式、分体式和变厚度式3种B柱加强板设计进行50 km/h侧面碰撞的仿真和结果分析,变厚度式(variable-thickness rolled blanks,VRB)B柱加强板在变形和侵入量方面表现最高,安全性最高。

基于模块化的约束系统高精度建模方法研究

为了提高汽车有限元乘员约束系统的建模效率、仿真精度及模型可替换性,提出了一种基于模块化的约束系统建模方法。基于安全气囊、方向盘、转向管柱、座椅、仪表板等零部件冲击试验,建立了某车的有限元约束系统子模块的INCLUDE文件。通过直接调用这些子模块INCLUDE文件,建立简化的约束系统模型。对比计算机仿真输出与正面100%重叠刚性壁障碰撞试验获得的假人伤害数据,结果表明:通过验证的模块化子模型组建简化的约束系统模型可以获得高精度的仿真结果。从而验证了该方法的可行性。

某多用途车正面碰撞乘员侧胸部损伤优化

为了提高某多用途车(multi-purpose vehiclen,MPV)的正面碰撞安全性能,基于该车型正面碰撞试验工况,建立了乘员侧的MADYMO仿真模型。根据正面碰撞试验获得的假人损伤数据,进行了该模型有效性的验证;并依据2015版中国新车评价规程(C-NCAP)管理规定和约束系统能量管理技术,从安全带限力等级、预紧器、安全气囊气袋刚度三个方面对乘员胸部进行了优化;同时进行了试验验证。结果表明,这三个方面可以有效地降低假人的伤害,提高了该车型乘员侧在正面碰撞工况下的得分。

座椅鞭打仿真分析的研究与应用

本文针对C-NCAP低速后碰撞颈部保护试验(简称鞭打试验)的相关规程,运用RADIOSS Bloack110为求解器,对某车驾驶员座椅进行了仿真分析和试验。通过仿真结果与试验对标发现,座椅靠背刚度和头枕刚度对结果有很大的影响。因此,针对仿真模型进行了对标优化。对标后的仿真结果和试验匹配得较好。之后,在对标优化后的模型基础上,针对座椅制订了优化改进方案。

25%小偏置碰撞策略仿真及优化设计

运用RADIOSS商业软件对某SUV车型进行25%小重叠偏置碰撞对标分析,根据C-IASI(中国保险汽车安全指数)车辆安全性的要求,得到碰撞仿真车体结构的评级结果。碰撞力通过前轮罩外板加强板、A柱、门槛等传递,造成前舱、门环以及门槛变形较为严重,C-IASI评级得分为“Poor”等级。针对出现的问题,提出“掠过+吸能”的碰撞策略,通过改变前轮罩外板加强板特征、增加导向部件以及合理的布置传力路径等方式实现了车身结构优化结果等级从“Poor”到“Good”的提升,证明了该方案的有效性。

正面碰撞车身加速度对乘员腿部损伤的影响

以某车型乘员侧大腿损伤为研究对象,运用该车型的LS-Dyna仿真模型,研究不同车身加速度波形下腿部损伤的差异。结果表明:通过提高一阶加速度和降低二阶加速度,能够明显改变骨盆前移量,降低大腿压缩力;车身加速度的变化直接影响着乘员的运动,从而影响着腿部的损伤。

欧洲Euro NCAP被动安全儿童保护研究

欧洲新车评价规程Euro NCAP最早将儿童保护纳入评价体系,具有更全面更严苛的车辆安全标准。解读了最新版本Euro NCAP儿童保护评价规程,主要分为动态试验、基于车辆评估和儿童约束系统安装评价3个部分,并针对相关评价要求分析其设计准则方法。Euro NCAP作为具有较高影响力的新车评价机构,研究评价规程及其设计准则对完善车辆儿童保护安全设计和提高儿童乘员乘车安全性都有着比较现实的指导意义。

C-NCAP正面碰撞后排女性假人颈部损伤研究

通过对后排女性假人的运动过程建立简化模型、进行动力学理论分析,发现引起后排颈部伤害的根本原因有两点:第一,头部与胸部之间的运动不同步;第二,头、胸部与骨盆的运动不同步。将理论分析与试验数据相结合,找到影响假人运动姿态的主要因素是安全带的限力等级。通过优化安全带的限力值可达到降低颈部损伤的效果。

某微型电动车无副驾气囊正面碰撞乘员损伤优化研究

为优化某微型电动车正碰无气囊情况下的副驾乘员头颈部损伤,基于LS_dyna仿真对标模型对头颈部伤害曲线进行对标,在此基础上从不同安全带力性能表现方面对头颈部伤害进行研究,并对比分析得出减小乘员头颈部损伤相对理想的安全带力性能表现状态方案,再进行实车试验验证方案的有效性。仿真和试验结果表明:预紧限力安全带的肩带力在限力阶段有过冲表现会对假人头颈部伤害产生不利影响,同时安全带预紧力过小或过大也会对乘员伤害产生不利影响,合适的预紧安全带力性能可有效降低假人头颈部损伤。

正面碰撞中乘员下肢损伤优化研究

某车型在开发过程中正面碰撞工况中存在前排乘员侧假人下肢小腿压缩力和膝部盖移量过高问题,通过对试验中假人下肢运动及受力情况进行分析,建立正碰工况有限元约束系统仿真模型与试验结果进行仿真对标,找到假人下肢小腿压缩力和膝盖滑移量过高的主要原因,并且通过改变地毯造型面结构,限制脚部在碰撞过程中的向前运动距离,有效降低了假人下肢小腿轴向压缩力和膝盖滑移量,同时总结出脚部区域地毯面和仪表板腿部接触区域造型要求。