轿车侧面柱碰撞和可变形壁障碰撞试验研究

为研究侧面柱碰及侧面可变形壁障碰撞试验特点,选取某B级轿车分别进行了Euro-NCAP中侧面柱碰试验和C-NCAP侧面可变形壁障(AE-MDB)试验。分析了车身加速度以及假人伤害特点,结果表明:侧面柱碰撞相比可变形壁障碰撞对乘员有更大的损伤风险,车身加速度更大,车身侵入量更大、局部变形更严重。为减少侧面碰撞伤害,需要增加碰撞侧车身局部强度,避免小区域重叠刚性碰撞。

移动渐进变形壁障碰撞试验中驾驶员小腿伤害研究

为探究欧洲新车评价程序(Euro NCAP)移动渐进变形壁障(MPDB)碰撞工况中驾驶员右侧小腿伤害超标的主要原因,对假人腿部伤害评价方法进行解析,通过测试结果分析得到造成驾驶员小腿伤害超标的主要原因是腿部受到的弯曲力矩过大。研究腿部伤害机理并对受力过程进行分析,将车辆加速踏板变形量与腿部伤害指标进行关联,结果表明,脚部受到的冲击受加速踏板变形量影响,将导致小腿受到的弯曲力矩过大。

汽车侧碰移动变形壁障有限元模型的开发

按照ECER95法规对移动变形壁障性能的要求及验证试验的方法 ,建立了移动变形壁障的有限元模型 ,并进行了验证试验仿真 ,仿真结果满足法规的要求 ,验证了模型的正确性。

基于壳单元的侧碰移动可变形壁障研究

采用壳单元技术,参照蜂窝铝的真实窝孔结构,建立基于壳单元的侧碰移动可变形壁障(Moving deformable barrier,MDB)有限元模型;针对1∶1尺寸建模导致模型规模过大的问题,进行窝孔及单元尺寸等比例扩大,将单元规模缩减到原来的1/5;应用静态异面压缩仿真,对单元厚度与压缩强度进行参数化研究,合理匹配窝孔及单元尺寸扩大之后的单元厚度,确保模型缩放前后的静态压缩力学性能达到一致;针对动态试验压缩强度大于静态试验的现象,采用简易气囊模拟MDB窝孔中空气受压缩的率效应;结合侧碰试验中的蜂窝铝失效现象,设置铝箔的材料失效以及铝箔、前面板之间粘胶的材料失效;对所建立的壳单元MDB模型进行零部件级别与整车级别的试验验证,结果表明壳单元MDB模型具有很高的精度。

汽车侧碰移动变形壁障仿真模型的开发研究

汽车侧面碰撞移动变形壁障是进行ECER95法规实验必需的工具,在侧碰仿真研究中必须建立准确的移动变形壁障模型。文中按照ECER95法规的要求,建立了汽车侧碰移动变形壁障的CAD模型,利用Hypermesh软件对所建立的移动变形壁障模型进行了前处理。最后利用LS-dyna软件对模型进行了求解,将仿真结果与法规要求进行了对比,并总结了调整模型材料参数的方法。分析表明模型满足了ECER95法规的要求,证明所开发的移动变形壁障模型可以用于汽车侧面碰撞的计算机仿真研究。

基于GB20071-2006的侧碰移动变形壁障仿真模型的开发

按照GB20071-2006法规对移动变形壁障性能的要求,建立了汽车侧碰移动变形壁障CAD模型,基于渐进式吸能块良好的变形特性,建立了相应的移动变形壁障有限元模型,利用LS-dyna软件对模型进行了求解,将仿真结果与法规要求进行了对比,分析表明模型满足法规的要求,为汽车侧面碰撞安全性仿真提供了必备的工具。

汽车侧碰移动变形壁障有限元模型研究

《汽车侧面碰撞的乘员保护》标准(GB20071-2006)中明确规定,所有M1类车型和N1类车型,都必须满足侧碰的强制性规定。汽车侧面碰撞计算机仿真分析是汽车碰撞安全性研究的重要试验方法之一,而移动变形壁障模型是开展该试验的基本工具。按照法规中对移动变形壁障性能的要求及验证试验的方法,建立了移动变形壁障的有限元模型,并进行验证试验的仿真,确定模型的正确性。

偏置可变形壁障及其有限元模型的开发与验证

开发了一种供汽车碰撞试验用的偏置可变形壁障(ODB),该壁障由蜂窝铝块制造,且满足中国的《乘用车正面偏置碰撞的乘员保护要求GB/T 20913-2007》法规。建立了基于壳单元的该壁障有限元模型。推导了异面压缩强度公式,用以指导试验。用准静态压缩试验,获得蜂窝铝物性参数。进行了台车高位水平杆及低位水平杆的壁障碰撞试验。在壁障的有限元模型中,添加了材料失效,使用弹簧单元,实现蜂窝铝内滞留空气压强效应的模拟。以壁障碰撞试验,验证该模型。结果表明:该模型可模拟面板及蜂窝铝的撕裂效果;仿真的力与变形的曲线波形及峰值与试验结果具有一致性。

RCAR试验用可变形壁障的有限元数值模拟

以RCAR保险杠试验最新法规要求为依据,构建了试验装置的可变形吸能壁障三维几何模型,经HY-PERMESH划分网格后导入ANSYS环境中,对可变形吸能壁障进行了垂直和偏心加载两种状态的准静态性能数值模拟。分析结果表明:两种加载方式下,吸能块的变形合理,其载荷位移曲线均位于法规要求的区间,表明所建有限元模型符合该法规试验要求,可用于后续开展RCAR保险杠虚拟试验平台研究。

基于全宽可变形壁障测试的车对车正碰撞的相容性

为了降低交通事故中的乘员伤亡率,用全宽可变形壁障(FWDB)测试方法,分析和评价了2款车型的车对车正碰撞的相容性。按照欧洲车辆安全促进委员会第15工作组(EEVC-WG15)的标准,建立了FWDB有限元模型;采用英国交通实验室(TRL)台车碰撞试验方法,进行标定。以碰撞作用力平均高度和车辆前端等效刚度2个参数,作为FWDB碰撞分析的评价指标,并以车对车正面100%重叠碰撞,进行验证。结果表明:FWDB碰撞分析结果与车对车碰撞分析结果相一致。这说明:FWDB测试方法能反映出车辆的碰撞相容性能,为改善碰撞相容性提供指导。

一种侧面碰撞用蜂窝铝壁障性能开发与验证

以SUV车型为研究对象,开展了中国特征侧面壁障开发。通过对典型SUV车型特征进行参数提取,定义蜂窝铝壁障及台车的开发目标,运用特雷斯卡(Tresca)理论模型指导壁障材料选型与台车部件规格确定。通过壁障台车动态测力墙试验对蜂窝铝壁障的性能进行了改进与验证。结果表明:改进后壁障变形模式稳定,力学性能满足设计规范,能够表征SUV车型的外观和刚度特征。

汽车正面偏置碰撞可变形壁障壳单元有限元模型的开发与验证

汽车正面偏置碰撞可变形壁障的LS-DYNA格式有限元模型采用壳单元建模,能够比实体单元模型更精确模拟其局部变形,在保证计算效率的前提下提高仿真精度。该模型不仅能够满足ECE法规静压强度的要求,且对于比整车碰撞更苛刻的各种部件碰撞工况如平面墙撞击、半面墙撞击、低位水平杆撞击、高位水平杆撞击、垂直杆撞击等,也能够很好地贴近试验曲线。通过模型验算,并与国外某实体单元模型进行计算效率和计算精度的比较,验证了模型的正确性和有效性。

40%重叠可变形壁障碰撞与100%正面刚性壁碰撞探究

针对正面40%重叠可变形壁障碰撞法规(GB/T 20913-2007《乘用车正面偏置碰撞的乘员保护》)和试验方法进行研究,并将其与100%正面刚性壁障碰撞(GB 11551-2014《汽车正面碰撞的乘员保护》)做比较性分析。从假人伤害指数、车身变形量、碰撞后运动形式比较其不同的伤害机制,并得出结论:两种正面碰撞方法在都能检验汽车安全性的同时存在差异,不可相互取代。

移动渐进变形壁障碰撞中约束系统对THOR假人胸部损伤的影响

以THOR假人为研究对象,分析移动渐进变形壁障(MPDB)碰撞试验中THOR假人的胸部受力情况,设计正交试验,运用极差分析法,得出最优约束系统参数组合,提出MPDB碰撞试验中降低THOR假人胸部压缩量的优化方案,并进行了CAE验证。结果表明,降低安全带限力等级、增大安全气囊排气孔直径和改变安全带高度调节器上导向环(D环)位置可有效降低THOR假人的胸部压缩量。

汽车侧碰移动变形壁障数字仿真模型开发

移动变形壁障(MDB)是实车侧面碰撞试验时用来撞击车辆的标准试验工具。移动变形壁障前部的吸能块可采用不同的材料和结构。其性能对试验结果起主要影响。文中按照《GB20071-2006汽车侧面碰撞的乘员保护》标准的要求,建立了轿车侧碰移动变形壁障的CAD模型,利用Hypermesh软件对所建立的移动变形壁障模型进行了前处理。最后使用Ls-dyna对模型进行求解,将仿真结果与标准要求进行了对比,分析表明模型满足标准的要求,验证了模型合理性。

基于侧面可移动变形壁障碰撞与侧面柱碰撞的假人损伤对比研究

为了研究侧面可移动变形壁障碰撞(AE-MDB)与侧面柱碰撞中假人损伤情况,本文选取同一纯电动A级轿车,分别进行AE-MDB与侧面柱碰撞试验,对驾驶员位置的WorldSid假人的损伤情况进行对比研究。结果表明,侧面柱碰撞中假人头部损伤更大;但AE-MDB中假人的胸部肋骨压缩量、腹部肋骨压缩量、耻骨合力更大。同时,相比于侧面柱碰试验,AE-MDB试验中假人损伤曲线更早达到峰值。

基于正面40%重叠可变形壁障碰撞试验的汽车碰撞性能改进设计研究

介绍了C-NCAP轿车正面40%重叠可变形壁障碰撞试验的试验方法与设计要求。针对某自主品牌车型研发阶段在正面40%重叠可变形壁障碰撞试验中出现的前围板侵入量超标问题,结合结构薄弱区域工艺特点,提出了两种结构优化方案。建立试验对标有限元模型,通过仿真分析验证了这两种结构改进措施的有效性。

美国侧面碰撞规程下轿车变形侵入仿真研究

为更好地分析汽车侧面碰撞过程中驾乘人员安全,根据美国联邦机动车安全法规FMVSS214碰撞要求,采用显式有限元分析软件LS-DYNA详细建立了某公司轿车有限元整车模型和可变形移动壁障有限元模型,研究了美国侧面碰撞规程下可变形移动壁障以54 km/h速度撞击轿车侧面的变形侵入过程仿真模拟和轿车侧面车门不同水平级的变形侵入对乘员损伤程度的影响。结果表明:有限元模拟结果与实车碰撞试验结果吻合较好,模型可信;轿车车门中部位置对驾乘人员损伤影响最大,乘员损伤AIS值接近3(严重损伤);参数加权平均变形侵入量能较好的反映车辆侧面碰撞下车身侧围的变形侵入情况。

ODB工况下车体前纵梁路径变形模式控制方法及应用

在偏置变形壁障(Offset Deformable Barrier,ODB)工况下,因为壁障与车辆相对位置存在试验的允许偏差,导致前防撞横梁、吸能盒、前纵梁所受载荷在不同偏差位置下也各不相同,变形模式也可能产生差异,造成实际试验结果可能与计划不相符。在考虑试验偏差的情况下,详细分析前防撞横梁、吸能盒、前纵梁的力学特性,详述了各部品实现稳定变形模式的控制方法和应用结果。

MPDB测试与车对车碰撞相关性研究

为了进一步降低社会交通事故伤亡率,C-NCAP引入了移动式渐进可变形碰撞测试工况(MPDB),用以评估车辆碰撞兼容性。主要是针对MPDB工况与车对车碰撞事故的相关性问题及车身碰撞兼容性优化方法进行研究。选取某SUV车型作为“基准车”。选取另一辆车作为“子弹车”,基于压溃理论对其进行MPDB工况仿真分析及优化,得到三种碰撞兼容性评分状态下的“子弹车”,与“基准车”进行车对车碰撞仿真,对比发现MPDB工况与实车对撞(Car to Car)工况下车辆碰撞兼容性表现具有较强的相关性。