汽车侧倾稳定角与翻滚性能研究

通过相近车型的平台翻滚试验与侧翻静态试验结果对比,研究了侧倾稳定角与车辆翻滚性能之间的影响关系。利用综合考虑悬架组合角刚度和轮胎垂直刚度的简化数学模型,进行侧倾稳定角的求解。同时,基于有限元思想,对悬架和轮胎等关键结构详细建模,其他结构简化建模,利用有限元模型对微型汽车侧倾过程进行仿真,求解稳定角。将数学模型、有限元模型求解结果与实车试验结果进行对比分析,结果表明,两种求解方法的相对误差均小于5%,其中有限元模型的误差较小。综合对比两种求解模型的特点,分析了每种模型的试用阶段。

车身参数对平台翻滚耐撞性影响规律研究

基于平台翻滚的实车试验,建立有限元与多刚体两种整车仿真模型,并对比实车试验结果验证模型的可靠性。结合仿真与理论分析,研究翻滚角速度与车身参数之间的关系,得出翻滚角速度可作为量化车辆翻滚性能的评价指标结论。通过单因素研究,得出各车身参数(质心高度、车身高度和车辆轮距)对翻滚性能影响的基本规律,以翻滚角速度为指标,结合二次回归正交组合设计方法和多刚体仿真技术,构建车辆翻滚性能与车身参数间的经验公式,实现车身参数与翻滚性能间的定量分析,并通过回归检验与实车对比试验检验公式的有效性。

基于精细化多刚体模型的微型汽车耐撞性研究

针对有限元模型仿真结果精确但计算时间长和多刚体模型计算时间短但仿真结果不够精确的问题,提出了整车精细化多刚体模型,通过平台翻滚试验验证了精细化多刚体模型的可靠性。通过分析车辆顶部关键结构的侵入量、应力分布、碰撞过程中力的传递路径和各结构比吸能,确定了翻滚工况下车辆的关键结构为A柱与前挡横梁。通过建立目标车型整车精细化多刚体模型,提出了基于车辆A柱与前挡横梁的翻滚耐撞性优化方案,优化结果表明:A柱与前挡横梁总质量减小了6.8%,前挡横梁折弯量减小了17.1%,比吸能增加了15.5%,整车生存空间侵入量减小了17.7%。