通过嵌合管来增强负Poisson比结构的耐撞性能

为了提高结构耐撞性,从而实现车辆轻量化,提出了一种嵌合管(由薄壁方形管嵌入双箭头格子而组成的)具有负Poisson比的增强型结构。通过负Poisson比的收缩效应,来增强负Poisson比结构和嵌合管的耦合作用。建立了增强型结构的有限元模型,并通过压缩试验,来验证其准确性;通过数值方法,在轴向载荷下,比较双箭头点阵结构、结构填充管和嵌合管负Poisson比增强型结构的耐撞性能,并进行了参数分析。结果表明:与双箭头点阵结构和填充管结构相比,增强型结构的总吸收能量为1.12 MJ,提升了约40%;比吸能13.2 kJ/kg,提升了约30%;短梁的夹角70°、长梁的夹角40°、长梁厚度1.4~1.6 mm、短梁厚度1.2 mm的结构填充管结构,具有较大的比吸能和较小的碰撞峰值力;增加嵌管厚度显著提升耐撞性能,但结构质量急剧增加,嵌管厚度达到1.2 mm左右时,兼顾耐撞性和轻量化的需求。

碰撞模拟过程中焊点的影响

叙述了有限元分析中主要的焊点处理方式 ,提出碰撞模拟中常用的模拟方法 ,对常用的焊点模拟算法进行了分析 ,以某国产轿车整车碰撞模拟为例 ,提出在碰撞模拟中必须考虑焊点断裂特性 。

汽车被动安全性研究中的几个问题及对策

从汽车被动安全性研究的实际出发，提出了影响研究进展及研究结果可靠性的一系列核心问题。

儿童约束系统误使用安全性试验研究

儿童约束系统误(CRS)使用是一个普遍存在的问题,而儿童约束系统只有在正确使用的情况下才能充分发挥其保护作用。对儿童约束系统的误使用情况,本文报告了在北京地区对儿童家长进行的问卷调研。中国儿童安全座椅误用率在70%以上,儿童安全座椅使用者对于误使用概念模糊且意识薄弱。基于这些调研数据以及国外误使用研究数据,针对8种常见的儿童安全座椅误用模式,进行了台车碰撞模拟试验研究。试验结果表明:儿童座椅的误使用对儿童安全性的影响显著,其中儿童肩带在儿童腋下的误使用模式,是对安全性影响最大的误使用模式,它可导致HIC15(15 ms间隔的头部伤害指标)增加500%。

图像运动分析在汽车被动安全研究中的应用

图像运动分析法,是电测量系统-图像系统实时同步采集和图像序列运动分析二者相结合的研究方法。图像运动分析法在汽车被动安全研究领域里占有举足轻重的地位。本文阐述了图像运动分析法的原理和优势;探讨了电测量系统-图像系统同步采集的实现方法;介绍了清华大学碰撞试验室自行开发的电测量-图像同步采集系统和图像序列分析系统的方案和具体实现。最后,通过一个具体的例子介绍了电测量-图像同步采集和图像运动分析在汽车被动安全性和其它相关领域的实际应用。

某6756型客车侧翻碰撞安全性分析

针对客车侧翻碰撞过程中其动态数据获取难、不够稳定等问题,以某6756型客车为对象,建立了客车整车有限元模型和侧翻碰撞数值模拟环境。在LS-DYNA环境下,依据ECE R66法规,进行了客车整车右侧翻碰撞过程动态数值仿真分析。分别对侧翻碰撞过程中系统能量耗散、主要结构吸能效果和上部结构变形规律进行了分析。将仿真计算结果与实车试验结果对比,验证了客车整车侧翻碰撞有限元分析评估的有效性。研究结果表明:该客车右侧围、顶盖和左侧围吸收的能量分别占车辆总吸收能量的40%,30%,15%;同一窗立柱变形量从上至下依次减小,不同窗立柱同一距地高度变形量从前至后依次减小。

中国汽车被动安全性研究现状分析

本文回顾了中国汽车被动安全性研究的发展历程。通过分析中国在该领域研究的现状，提出了存在的问题和作者的观点。

基于多工况的乘用车前防撞梁总成轻量化设计

对影响整车正面碰撞性能的重要部件前防撞梁总成中的前防撞横梁和吸能盒,进行轻量化设计。根据前防撞梁总成在整车碰撞中的变形过程、吸能特点以及各部件之间的截面力传递关系,将防撞梁总成从整车碰撞工况下解耦,建立了防撞梁总成独立评价条件;并基于独立评价条件,通过改变结构截面形状与材料,对前防撞梁总成进行轻量化设计,将轻量化方案与整车集成通过Ls-Dyna进行碰撞仿真与性能对比。结果表明:该轻量化方案使碰撞波形、侵入量与平均结构力得到优化,轻量化效果达到30%;因而,该前防撞梁总成轻量化设计方案是可行性的。

正碰中安全带集中对胸部变形量影响及D环的改进

在汽车正碰试验中,在安全带高度调节器的上部导向环(D环)处,常发生安全带集中现象,这使得假人胸部伤害加重。对某款车,进行了2次台车试验:一次是安全带动作正常,另一次是D环处安全带发生集中。试验研究了D环摩擦力、肩带力、假人胸部变形量、假人胸部刚度。结果表明:安全带集中,导致了D环摩擦力增大,肩带力增加500 N;肩带力快速的上升,降低了假人胸部刚度;胸部变形量提高约20%。因此,为防止安全带集中,新的安全带结构设计时,应尽量减小D环摩擦力。

汽车纵向碰撞控制结构设计的理论与方法研究综述

综述了汽车纵向碰撞控制结构设计理论与方法的思想基础、研究范畴和研究方法。

基于简化碰撞仿真模型的概念汽车部件布局优化

提出了基于被动安全的概念车简化模型下的主要部件布局的多目标优化设计方法。首先用多质量弹簧系统等效成整车模型,再用弹簧刚度折线表示各个主要部件的受力关系,用最大相对位移量描述各个主要部件的相对位置关系,即整车结构布局参数,最后使用多目标优化方法以加速度峰值等为目标、整车结构布局参数为参数迭代计算得到优化解。最后通过仿真算例验证了本文方法的有效性。

汽车安全新技术及其发展趋势

汽车安全性不仅是一个技术问题,还是一个重要的社会问题。本文介绍汽车主动与被动安全新技术及其主要发展趋势。

当代汽车安全技术及其未来发展趋势

介绍了当代汽车安全技术的发展现状,进而阐明汽车安全技术中的主动安全与被动安全是相辅相成的,并对未来的汽车安全技术的发展趋势做了简要介绍。

安全气囊展开的三种数值模拟方法的对比

在安全气囊实际开发中,利用仿真技术可降试验成本,缩短开发周期。针对控制体积法(CV)、任意Lagrange-Euler法(ALE)和粒子法(CPM)3种模拟方法,该文对比了各自的适用范围和优缺点,给出了各方法的理论模型以及有限元建模方法;结合某车型驾驶员侧折叠气囊,仿真对比了各方法的展开效果、温度、压力分布等主要参数。结果表明:CV法更适用于在位情况下的气囊仿真分析;而ALE法和CPM法可分析离位情况下气囊流场分布,且在气囊展开初期可考虑到气流效应对乘员的影响。该研究结果可为对气囊仿真方法的选择及气囊设计提供参考。

E-NCAP正碰试验中假人头部伤害主观评价方法的改进

现有"欧洲新车评价规程(Euro-NCAP)"所规定的正面碰撞试验中对假人头部伤害的评价方法,主观性较强。为避免因误判造成不必要扣分,该文改进了原评价方法。在新评价方法中,用d’Alembert原理求出假人头部外力和加速度;用外力作用来直接替代原评价方法中头部合力作用下的加速度曲线。对于某开发中的车型,进行了64 km/h的E-NCAP正面偏置碰撞试验。用新方法对该试验的假人头部进行评价,结果是:当前安全气囊没有发生触底,满足开发要求,只是安全带选配不当。这一结果,不同于用原方法所得"安全气囊触底"的结论。相比老方法,改进后的评价方法更简单、更直观,客观性更强。

汽车被动安全研究现状与发展

在阐述了国内汽车交通事故和安全现状的基础上,分析了目前车辆被动安全性研究的状况和主要研究方法,并针对我国道路交通的特点,提出我国车辆被动安全性的研究特点和发展趋势。

正面碰撞试验中安全气囊展开的时间特性

安全气囊是汽车约束系统的重要组成部分。为了使安全气囊在碰撞事故中能够很好的保护乘员,在车辆安全系统的开发阶段需要进行大量的安全气囊匹配试验。汽车正面安全气囊匹配试验主要包括100%重叠正面碰撞试验、40%偏置碰撞、30°角碰撞、正面柱碰撞和钻入碰撞等。在气囊的匹配试验中,需要对气囊展开的时间特性进行分析,以便不断优化约束系统的设计,达到在交通事故中保护车内乘员的目的。

汽车电子安全技术的现状及其发展策略

介绍了当代汽车电子安全技术的发展现状,从主动与被动安全两方面技术分别探讨,包括电子制动力分配装置、驱动防滑系统、电子稳定装置、自适应巡航控制装置、和安全气囊防护系统、自动防抱死刹车系统、电子刹车辅助系统、事故自动报警系统、驾驶纪录系统等。同时对未来的汽车电子安全技术的发展趋势做了简要介绍。

典型三维点阵夹芯结构抗压性能及其在汽车上的应用分析

点阵材料因具有轻质高强的优势,在汽车轻量化、汽车被动安全、热交换等方面有着良好的应用前景。文章采用数值模拟法建立了FCC、FCC,Z、F2CC、F2CC,Z、BCC、BCC,Z、F2BCC、F2BCC,Z、Kagome点阵结构分析模型,并就整体承压能力进行了对比分析。结果表明,与传统实心结构相比,点阵结构具有轻质,应力分散均匀等特点,BCC,Z点阵结构在应力和受压后的变形小于其他结构,综合性能较好。

Euro NCAP中方向盘接触主观评价方法的改进

通过对正面偏置碰撞试验中车体反弹旋转对假人胸部运动姿态影响的分析,以及运用插补法对胸部x向加速度axc曲线产生冲击的原因进行探讨,研究了Euro NCAP中方向盘接触的主观评价方法。结果表明,车体反弹过程中,假人胸部axc曲线常常会出现第2个波峰,在两峰之间进行插补修整,如果曲线过渡平滑,确认波谷因车体旋转产生,可以排除方向盘接触胸部。在进行方向盘接触主观评价时,运用反弹-插补法进行评价可以提高主观评价的客观性。