汽车正面40%偏置碰撞驾驶员侧安全性仿真分析

为减轻驾驶员在40%偏置碰撞中受到的伤害,运用多刚体动力学分析软件(MADYMO)建立包括车体、假人、安全带、气囊等模型的某款车型偏置碰撞的乘员约束系统仿真模型。将仿真结果和实车试验碰撞结果进行对比,验证模型的准确性。在此模型基础上,研究车身绕Y轴、Z轴旋转的角度曲线,对角度波形进行优化分析。同时,研究方向盘角度、前后位移量变化对驾驶员伤害值的影响,用以指导约束系统的碰撞安全性能设计。结果表明,车体绕Z轴先急后缓旋转、方向盘向上调节后,能显著降低驾驶员头部、胸部伤害。

汽车40%偏置碰撞抗撞性改进设计

建立并验证了偏置变形壁障块模型、某轿车全宽碰撞模型的有效性,按照ECE R94.01法规建立该轿车的40%偏置碰撞有限元模型,利用有限元方法对该轿车进行40%偏置碰撞抗撞性仿真分析,确定该轿车40%偏置碰撞抗撞性改进方向。按照改进方向对轿车进行3个方面的抗撞性改进设计,通过比较分析,在一定程度上改善了该轿车的40%偏置碰撞抗撞性能。

基于虚拟试验的汽车40%偏置碰撞抗撞性分析

建立并验证了偏置变形壁障块模型、某轿车全宽碰撞模型的有效性,按照欧洲ECE R94.01法规建立该轿车的40%偏置碰撞有限元模型,基于虚拟试验技术对该轿车进行40%偏置碰撞抗撞性分析,确定该轿车40%偏置碰撞抗撞性改进方向和改进对策。

正面40%偏置碰撞中约束系统对女性驾驶员的保护研究

为提高正面40%偏置碰撞中女性驾驶员安全性,利用仿真软件MADYMO建立包括驾驶员座椅、转向系统、安全气囊、男性假人、安全带等在内的男性驾驶员约束系统模型,并经试验验证;然后参照2015版欧洲新车评价规程,调整驾驶员座椅位置,并用女性假人代替男性假人,建立女性驾驶员约束系统模型;最后利用女性驾驶员约束系统模型,分析驾驶员约束系统参数对女性驾驶员伤害的影响。结果显示,缩短转向柱长度,将使头部与胸部伤害降低,但使颈部伸张弯矩增加;当气囊4点钟、8点钟、12点钟拉带长度分别为180,180,270 mm时,头部伤害指标较原始值上升25.50%;当安全带限力等级由5.0 k N降至2.5 k N时,胸部压缩量降低14.44%。

货车后部吸能装置40%偏置碰撞仿真分析

建立并验证了货车后部吸能装置全宽碰撞模型的有效性,按照ECE R94.01法规和PRO/E软件建立该装置的有限元模型,利用有限元方法对其进行40%偏置碰撞吸能性仿真分析,通过与货车后部原有结构进行对比分析,结果发现:该吸能装置可以避免轿车偏置追尾碰撞货车时钻入货车下部并吸收两者碰撞过程所产生的大部分动能,从而使轿车和货车本身结构的变形达到最小.

正面40%偏置碰撞时后排乘员安全性的仿真分析

为了减小后排乘员在偏置碰撞中受到的伤害,运用MADYMO软件建立包括汽车车身、前后排座椅、三点式安全带、汽车地板、后排5%女性假人的某款汽车后排偏置碰撞的乘员约束系统仿真模型。通过样车试验碰撞结果和模型仿真结果进行对标,验证模型的准确性。在此模型基础上,研究分析前排座椅和安全带等参数对后排乘员安全性的影响,并提出了安全带固定点改进方案,结果表明改进后后排乘员的头部HIC15降低14.2%,颈部张力降低14.4%,有效地保护后排乘员安全。

某车型40%偏置碰撞吸能盒的优化研究

采用LS-DYNA软件建立了可替代整车40%偏置碰撞的吸能盒子模型,并验证了子模型的可靠性。在子模型基础上,优化了原吸能盒结构。整车采用优化后吸能盒结果表明:碰撞侧吸能盒内能比原结构增加56.8%,吸能盒碰撞力峰值比原结构减小19.3%。

电动汽车正面40%偏置碰撞仿真分析

在ANSYS Workbench中对电动汽车模型进行几何简化,将简化后的模型在VPG中划分有限元网格,同时建立整车有限元模型,然后按照欧洲ECE R94法规建立该电动汽车的正面40%偏置碰撞有限元模型,最后利用显式有限元法进行碰撞仿真分析,提出改进措施。

某车型正面40%偏置碰撞仿真分析及车体结构优化

通过有限元分析方法,建立整车碰撞有限元模型,参照C-NCAP试验标准进行整车正面40%偏置碰撞仿真,根据仿真结果分析得出车体结构存在的问题,对车体结构进行优化,优化后整车正面40%偏置碰撞性能得以提升,从而有效保障车辆安全性能。

某SUV车型小偏置和40%偏置碰撞中驾驶员伤害分析

为研究小偏置(SOB)碰撞试验和40%偏置碰撞试验中驾驶员伤害特点,基于SOB和C-NCAP 2018版评分标准对两个试验中假人伤害进行分析。结果表明,小偏置试验相比40%偏置试验碰撞更加剧烈,乘员舱侵入量更大,与此同时,假人各部位伤害相比40%偏置碰撞更加严重。试验结果可为车型、约束系统设计提供参考。

40%正面偏置碰撞小身材驾驶员的安全性研究

现有的汽车驾驶员约束系统都是基于50百分位的男性假人设计的,并不适用于小身材驾驶员。为了更好的保护小身材驾驶员,在研究了对50百分位男性假人在40%偏置碰撞中实现最大保护程度而设计的约束系统使用在小身材驾驶员之后的保护效果的基础上,分析偏置碰撞中车身绕Y轴、Z轴旋转的角度曲线,对角度波形进行优化分析。同时研究安全气囊的点火时间、排气孔直径大小对小身材驾驶员伤害的影响。结果表明,相比50百分位男性驾驶员,小身材驾驶员胸部和颈部受到的伤害更大,颈部向后时的剪切力增加了7倍,颈部弯矩也增加了0.5倍。车体绕Y轴旋转角度最小化可以有效的降低对小身材驾驶员头部和颈部造成的伤害。将气囊点火时间从35 ms提前至25 ms,可以降低颈部所受26%的向后的剪切力和30%的弯矩伤害,从而提升偏置碰撞中小身材驾驶员的安全性。

基于40%正面偏置碰撞的某车型仿真及结构优化

在整车40%偏置碰撞仿真研发中,针对现有仅凭增加钣金强度达到结构安全的方法,提出一种改善前纵梁压溃模式的结构优化方案。通过左前纵梁X向变形由一级压溃变为二级压溃,起到充分溃缩吸能的目的。另外,对左前纵梁施加诱导筋使其Y向折弯,增加车身结构Y向吸能,进一步降低车辆X方向吸收的碰撞能量。基于对标的仿真模型进行结构加强及优化并对比后,乘员舱生存空间提升约20%,A柱及座椅横梁变形均得到改善。该种结构优化方案在不同程度偏置碰撞开发中,均可作为一种优化思路。

某越野车偏置碰撞有限元分析与结构改进

用Hyper Mesh软件建立了某越野车的整车有限元模型,用Pam Crash软件按照国家ECE.R94.01法规对整车进行56km/h的40%偏置碰撞有限元仿真,将仿真结果和实车碰撞试验结果相比较,结果表明两者变形相似,吻合度较高,验证了有限元模型建立的准确性。找出了车身的薄弱环节,对其进行结构改进或增加关键零件的厚度。改进后的仿真结果表明,改进后车身各项数据都得到了改善,大大提高了整车的碰撞安全性,验证了有限元分析的可靠性。

正面碰撞设计中约束系统优化工况选择

2012版C-NCAP碰撞工况中的40%偏置碰撞的试验速度由56km/h提升至64km/h,而100%刚性壁正碰仍保持50km/h。两者之间巨大的速度差,使约束系统的匹配变得更加困难。文章通过分析2款轿车和1款运动型乘用车的碰撞工况,采用仿真和台车试验的手段对乘员约束系统进行优化设计,使车辆碰撞安全性能得到优化。指出按乘员伤害值、约束系统能耗密度及能耗功率大小选定最坏碰撞模式,依此设定约束系统参数,在另一碰撞模式中加以验证的约束系统设计方法。

考虑稳健性的汽车结构耐撞性优化设计

本文中基于C-NCAP中40%重叠度的偏置碰撞工况对某轿车进行结构耐撞性优化。为提高输出响应的预测精度,使用基于粒子群算法优化的支持向量回归模型来拟合设计变量与输出响应之间的关系,并利用非支配排序多目标遗传算法Ⅱ获得该优化问题的Pareto前沿。在确定性优化的基础上,并考虑产品性能在不确定因素影响下的波动,对其进行稳健性优化设计。最后,对优化结果进行有限元仿真验证。结果表明:优化后,结构质量减轻,耐撞性能明显提升,同时保障了稳定的产品性能。

基于组合近似模型的汽车结构耐撞性优化设计

为提高某车型前端结构的耐撞性,文章基于正面40%偏置碰撞工况对其进行了优化设计。优化过程中,使用组合近似模型拟合变量与响应之间的关系,实现了对响应的高精度预测;使用非支配排序多目标遗传算法Ⅱ(non-dominated sorting multi-objective genetic algorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)获得该优化问题的帕累托(Pareto)前沿,并在确定性优化设计的基础上进一步考虑了汽车工艺参数在工程实际中的不确定性,从而对其进行可靠性优化设计;最后对可靠性优化方案进行了有限元仿真验证。仿真结果表明,通过可靠性优化设计,优化的部件质量减小,整车吸能得到有效提升,同时B柱下方的峰值加速度和防火墙侵入量也满足了可靠度要求。

基于几何吸能控制技术的车身结构优化

汽车碰撞的安全性能直接关系到整车性能的好坏,而整车的耐撞性能取决于车身结构的设计。提出了基于几何吸能控制技术的车身结构优化设计方法。以某车型整车正面碰撞为例,对车身结构进行设计和优化,对优化后的模型进行了整车碰撞仿真分析和实车试验验证。结果表明,优化后全正碰B柱区域加速度峰值降低20%,40%偏置碰B柱区域加速度峰值降低33%,该方法能为提升整车碰撞性能提供重要的依据,对后续车型车身开发具有很重要的工程实际意义。