纯电动汽车翻滚耐撞性拓扑优化设计

为了提高汽车的翻滚碰撞安全性,以某品牌纯电动车为原型,车身结构刚度最大化为目标,建立白车身耐撞性拓扑优化数学模型,利用法规FMVSS 208中的翻滚方法对纯电动汽车车身进行拓扑优化,根据材料分布得到一种车身骨架构型,对构型进行验证分析,结果表明:在顶压试验中,当加载力达到汽车自身质量的1.5倍时压力板位移为39.4 mm,远小于法规要求的127 mm;在动态翻滚碰撞过程中,A柱和B柱最大变形量分别为52 mm和55 mm,能够满足乘员生存空间要求,因而验证了该研究方法的可行性。

基于多刚体有限元耦合仿真的翻滚事故再现

基于实际汽车翻滚事故信息,利用MADYMO仿真软件开展事故仿真再现研究,建立了适用于车辆翻滚的多刚体有限元耦合模型。翻滚建模过程中汽车的底盘部分采用多刚体建模方法搭建翻滚相关的悬架系统,整车的白车身与内饰等采用有限方法元建模并与多刚体耦合。仿真结果表明:模型中整车滑移量为6.5 m,与事故场景基本一致;仿真中整车的前端变形量为105 mm且变形模式与事故车相似,验证了该建模方法的准确性。基于事故再现模型分析了安全气囊对乘员的保护效果,结果表明:引入安全气囊后,假人头部HIC降低了28%。