提高车辆小偏置碰撞安全性的A柱结构研究

基于中国保险汽车安全指数25%偏置碰撞工况,对某新能源汽车A柱的结构设计方案进行了研究。对比分析了基础结构、复合车身解决方案(Composite Body Solutions,CBS)胶块增强结构、热气胀形管梁增强结构对碰撞安全性的影响,介绍了CBS胶块和热气胀形的制造工艺,并对热气胀形工艺进行了仿真分析,对比分析2种增强结构的工装投入和单件成本。研究发现,在均能实现小偏置碰撞安全性优秀等级的前提下,1500 MPa热气胀管梁方案在单件成本及轻量化方面比CBS胶块方案更具优势。

乘用车-载货汽车追尾碰撞相容性结构优化设计

对一种已获得专利的新型货车后防护结构进行碰撞相容性优化设计,建立了该结构的乘用车-货车追尾碰撞有限元模型,并通过实车碰撞试验验证了模型有效性。为提高碰撞相容性,制定了防护架最大的吸能和乘用车前部最小的变形量两个优化目标函数,并设计了优化设计参数变量及其变化范围,采用正交化试验方法对16组参数进行了有限元仿真,并对优化目标的影响因素进行了显著性分析,最后,对得到最优的设计方案进行了实车碰撞试验。

角度碰撞中车-车碰撞兼容性的研究

为探究车与车角度碰撞下的车辆碰撞兼容性,运用LS-DYNA对比研究车与车角度碰撞中汽车前纵梁参与和不参与主要变形两种工况条件下的汽车动态响应,分析两种工况下整车质量参数对碰撞响应和碰撞兼容性的影响。结果表明,纵梁参与主要变形时,质量参数对两车碰撞兼容性的影响比纵梁未参与主要变形时更显著。

汽车正面碰撞试验法规及其发展趋势的分析

本文介绍了国内外汽车正面碰撞试验方法、现有试验方法存在的问题及今后在碰撞相容性方面的发展趋势。

某车型正面偏置碰撞中踏板侵入超标的优化

64 km/h 40%正面可变形壁障偏置碰撞是中国新车评价规则(C-NCAP)和欧洲新车评价规则(Euro-NCAP)测试重点考核的项目。为解决某车型在这种碰撞中存在的踏板侵入量严重超标问题,该文使用整车碰撞仿真模型,计算了踏板安装区域的变形程度,分析了机舱纵梁的变形模式,优化了车身结构,增大机舱左纵梁的吸能效果和优化变形模式,加强中央通道区域的强度。仿真验证的结果表明:优化后碰撞中,油门踏板后移量降低了48.5%,上移量降低了29.1%;降低了踏板安装区域结构的变形,降低了踏板侵入量。因此,该优化方案解决了踏板侵入量超标问题,提升了整车安全性能。

车与车正面碰撞安全性仿真研究

以某中型乘用车有限元模型为基础,分别建立质量减轻25%、刚度增加25%和同时减轻质量和增加刚度的3种变型车模型,连同基础车,共有4辆目标车模型,分别与中型乘用车、SUV和小型乘用车进行正面100%和50%重叠率的碰撞仿真,以研究乘用车质量减轻和刚度增加对其碰撞加速度和驾驶员损伤的影响。结果表明,在车与车100%和50%重叠正面碰撞中,乘用车质量减轻和刚度增加使其自身碰撞加速度明显升高;质量减轻后的目标车驾驶员头部HIC36、胸部最大加速度值和大腿力最大值增大;刚度增加后的目标车在100%重叠正面碰撞中驾驶员损伤加重,而在50%重叠正面碰撞中驾驶员头部和大腿损伤减轻。

两车斜角碰撞工况下的约束系统优化趋势分析

为了探究两车斜角碰撞工况下约束系统优化趋势,建立了30°斜角碰撞工况下的运动型实用汽车(SUV),中型车,小型车的驾驶员约束系统模型,对其约束系统灵敏因子分别进行目标车和同伴车的单车参数优化和对两车乘员加权损伤准则(WIC)值之和最低进行碰撞兼容性组合优化。结果表明:在车车斜角碰撞中,无论何种车型,约束系统参数优化呈现气囊排气孔面积趋于增大、气体质量流率趋于增大、安全带限力值趋于降低、预紧器作用时间趋于推迟的趋势;组合优化后,更接近碰撞中初始乘员WIC值更大的车辆参数优化趋势。

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。

微型客车与SUV之间的侧面碰撞兼容性

微型客车与运动型多用途汽车(SUV)之间发生侧面碰撞时,导致被撞车车内的乘员伤亡率很大,兼容性突出。本文以某微型客车和SUV为例,采用仿真研究方法,发现SUV与目标车微型客车之间的侧面碰撞兼容性不理想。然后利用单一变量控制原理,分别改变两车质量比﹑目标车侧围刚度以及几何结构,进行了多组仿真分析,以研究侧面碰撞兼容性的影响因素。结果表明:两车质量比对B柱腰线处的最大侵入速度的影响最大,侧围刚度对B柱侵入量的影响最大,几何结构对目标车车门最大侵入量的影响最大。

轻型卡车与轿车碰撞兼容性:速度变化下的乘员损伤

研究了真实世界事故中、侧面冲击载荷作用下轻型卡车与轿车驾乘人员的损伤位置分布。采用了美国国家汽车取样系统/耐撞性数据库(NASS/CDS)近136万个碰撞兼容性案例,将所有驾乘人员损伤等级分为MAIS0-7和MAIS3+两种情况,在不同速度下,以涉案撞击车和被撞击车在碰撞前后的速度变化值为变量,分析了乘员不同损伤部位(头部/面部/颈部、胸部、骨盆、上肢和下肢)的损伤分布。结果表明:撞击车乘员受损速度区间比被撞击车偏大,乘员损伤风险偏低。因此,从碰撞兼容性角度考虑,减少驾乘人员的骨盆损伤,可以减少所有涉案乘员损伤风险机率。

道路车辆碰撞协调性研究综述

考虑攻击性的车辆碰撞协调性研究是当前车辆被动安全研究领域的前沿,对提升道路总体安全水平有重要意义.详细阐述车辆碰撞协调性的涵义;回顾车辆碰撞协调性研究发展历程,综述主要研究内容、方法及成果,并提出综合考虑车辆的耐撞性和攻击性的建模方法前沿;对比碰撞、仿真与基于事故数据的研究方法间的优劣;总结了车辆碰撞协调性研究的应用前景.

车对车侧面碰撞兼容性影响因素分析

汽车碰撞兼容性由于能更好地反映真实交通事故,已发展成为被动安全研究领域中最具安全技术潜力的新技术。针对侧面冲击载荷作用下车对车的碰撞兼容性问题,从理论分析和仿真分析角度出发,研究了主要影响因素:两车质量比、汽车前端刚度特性、汽车几何特征对两车碰撞兼容性的影响。结果表明:质量比是影响两车兼容性好坏的关键因素,通过降低汽车前端变形吸能刚度和主吸能位置、提高两车碰撞接触面积等可以提高被撞击车的耐撞性和降低撞击车的攻击性,从而降低所有涉案人员损伤,提高车对车侧面碰撞兼容性。

某车型左纵梁变形吸能模式优化分析

某车型在进行偏置碰撞试验时,产生左纵梁变形区域偏小,变形吸能模式十分不理想;同时导致能量后传,前围变形过大,无法满足碰撞吸能要求。通过系统分析左纵梁可变形区域、刚度特性、抗弯特性,针对存在的问题,优化了此款车型左纵梁上附件的布置形式及可变形区域,并在原结构基础上调整纵梁结构变形特性。最后,通过实车验证试验对结果进行验证,结果表明:优化后的整车结构碰撞安全性能能够满足碰撞安全要求,能够为星级目标达标提供理想的结构基础。

副级吸能机构对客车-轿车正面碰撞影响的分析

为解决客车与轿车在纵梁高度吸能位置正面碰撞不兼容的问题,设计一种客车前部副级吸能机构。利用三维显式有限元分析软件LS-DYNA 3D,建立轿车Taurus和中型客车6900Y面对面100%重叠碰撞下的数值仿真模型。研究副级吸能机构对解决汽车前部吸能高度不兼容问题的影响,对比分析2车正面碰撞过程中轿车方向盘侵入量、侵入速度和客车车门变形量、乘员头部位置加速度。结果表明:未装副级吸能机构时,轿车方向盘侵入速度和Z方向侵入量较大,容易发生钻碰现象;客车前部副级吸能机构能降低轿车方向盘的侵入量和侵入速度,同时能减小客车驾驶室车门变形量,降低乘员头部位置加速度。

汽车碰撞兼容性的影响因素及测试方法分析

汽车的碰撞兼容性研究有助于降低事故造成的人员损伤;而与先进国家相比较,中国的相关研究还相对薄弱。该文回顾了国际上对兼容性研究的背景,总结了兼容性的主要影响因素,分析了国际协调研究机构(IHRA)、美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)、欧洲车辆安全促进委员会第15工作组(EEVC-WG15)等所提议的几种兼容性测试评价方法,并比较了这些测试方法的优缺点。根据中国的实际情况,该文研究认为:中国当前研究重点是轿车和货车的碰撞兼容性,尤其是几何外形方面的兼容性。

基于约束系统仿真分析的ODB碰撞台车试验设计

设计了一种偏置可变形壁障碰撞(ODB)台车试验,以有效代替整车偏置碰撞试验。针对某款长安乘用车,用Madymo模拟软件,建立该车型驾驶员侧约束系统的计算机辅助工程(CAE)仿真模型。完成与整车64 km/h的40%ODB试验的对标,模拟了HybridⅢ型50百分位假人在试验中的伤害参数。同时考虑了台车的初始固定偏转角度和台车加速度两个变量,用CAE仿真分析,确定台车车身设置最优方案与整车试验对比。结果表明:对于头部、胸部等关键部位的伤害曲线,该台车试验方法与整车试验相似度大于80%。从而,提供了一种用台车试验代替整车偏置碰撞的新方法。

偏置碰撞中车身结构优化设计

为了提高汽车在偏置碰撞中的安全性能,文章通过加强前横梁、前围纵梁、A柱内板及A柱加强板的结构;优化前围中骨架、门槛及地板纵梁等材料,并增强各件之间的连接,结合CAE偏置碰撞的安全分析,对车身结构进行优化设计,从而减小乘员舱的变形和对乘员舱的入侵量,为车内乘员提供了更加安全舒适的环境,最终达到提高车身安全的目的,使汽车在偏置碰撞中的安全性能得到很大改善,对乘员起到更好地保护。

正面偏置碰撞中降低假人膝盖滑动位移的结构优化

在某次整车正面偏置碰撞试验中发现,根据中国新车评价规程(C-NCAP)的评分规则,膝盖滑动位移超标,得分较低。为改进相关部件的结构,根据实际的试验状态,建立约束系统模型,用多刚体与有限元分析相结合的方法,仿真分析仪表板造型、结构强度以及约束系统;确定了一种仪表板面板和杂物箱面板的结构优化方案;并进行了试验验证。结果表明:和原方案比较,该方案的膝盖滑动位移由12.7 mm降低到6.5 mm,膝部得分提高2.76分。因此,该研究方法可用于结构优化,缩短产品开发时间。

基于MPDB和25%偏置碰的白车身设计研究

驾乘体验化、安全健康化、节能降耗化以及日益严格的汽车安全评价指标对白车身产品开发提出了更高的要求。通过结合某高安全(2021版C-NCAP五星,2020版C-IASIG评价)燃油SUV车型白车身产品开发,围绕MPDB碰撞兼容性和25%偏置碰工况的解决方案及轻量化技术进行了设计研究,找到了一条有效解决路径。试验结果表明解决方案能够满足碰撞兼容性和轻量化要求。

基于CAR to CAR正面偏置碰撞的车辆碰撞相容性探讨

在CAR TO CAR正面碰撞中,轻型车辆驾驶员相对于大型车辆具有较高的死亡率,这是由于车辆具有不同的碰撞相容性造成的。碰撞相容性的不同主要取决于车辆自身的特性,车身重量、前部刚度和外形是影响车辆碰撞相容性的重要因素。本文从理论和试验数据方面探讨碰撞相容性在CAR TO CAR 正面碰撞中所起的重要作用。