汽车侧面碰撞乘员约束系统的多目标优化

针对某轿车建立了基于多刚体理论的侧面碰撞乘员约束系统动态仿真模型,并依据试验结果进行了模型的有效性验证。通过对乘员侧面碰撞伤害指标的分析,提出了包含乘员多输出目标值的综合伤害评估值,并应用试验设计方法,以所提出的综合伤害评估值为目标进行了该车的侧面碰撞乘员约束系统多参数优化,给出了符合实际的优化结果。     

基于试验设计的汽车侧面碰撞结构改进

采用PAM-CRASH软件建立了某轿车的侧面碰撞有限元模型,对该模型进行有限元分析,并通过试验验证了其有效性。根据上述仿真和试验的结果分析了原结构存在的缺陷,提出了可能的结构改进措施,再采用正交试验设计分析了各结构参数对乘员伤害的影响程度,初步选定了结构改进方案。最后通过全因子试验确定了两处关键结构的具体参数。结果表明,改进后该车在侧面碰撞中的假人伤害指标得到改善,基于C-NCAP的假人得分由12分提高到13.2分。     

滑车模型在汽车碰撞仿真中的应用

按照CMVDR 294中试验规定，制定模拟工况，建立某跑车整车碰撞仿真的滑车模型。应用碰撞模拟软件ESI／PAM-CRASH进行仿真计算，获得满足法规要求的跑车乘员约束系统的参数。将优化后的乘员约束系统和整车进行组合，进行“整车 乘员 乘员约束系统”碰撞过程仿真，证明用滑车模型进行假人伤害值分析、乘员约束系统分析的合理性。     

整车侧面移动壁障碰撞的耦合仿真计算

如何准确预测和评价整车侧面碰撞结构侵入情况下的乘员伤害是目前的工程难题。文章针对E-NCAP侧面碰撞规程,采用Ls-dyna有限元与Madymo多刚体耦合计算方法建立整车有限元与ES一2FacetQ假人耦合模型,仿真分析车身侧面碰撞变形,评价结构侵入后的乘员伤害。耦合计算结果表明,车身侧面结构变形和假人伤害与碰撞试验值具有较好的吻合度,证明了耦合方法的可行性和正确性,可为改进车身侧面结构提供参考依据。     

大客车侧面碰撞中安全带的作用

建立某国产大客车与货车侧面碰撞的有限元模型及假人和安全带的有限元模型,模拟仿真安全带在大客车发生侧面碰撞时对乘员的保护。分析了发生侧面碰撞时,假人在有安全带和无安全带两种条件下的运动情况,结果表明在大客车侧面碰撞中,安全带可以有效地防止乘员发生"二次碰撞",减小乘员伤害。     

侧面碰撞远端老年乘员损伤研究

为探究欧洲新车评价规程（Euro-NCAP）侧面碰撞条件下远端老年乘员的运动学响应和损伤机理，首先利用老年人体模型CHARM-70建立台车模型，然后建立整车AE-MDB侧面碰撞和侧面斜柱碰撞有限元模型，进行整车碰撞仿真并提取非碰撞侧B柱底部加速度脉冲，最后，基于THUMS＿AM50＿V4.0人体模型和老年人体模型CHARM-70建立单乘员和双乘员台车仿真模型，进行AE-MDB侧面碰撞和侧面斜柱碰撞仿真。结果表明：在侧面碰撞中，安全带无法有效限制远端乘员因惯性而导致的侧向偏移；在单乘员台车仿真中，远端老年乘员头部和颈部损伤值远小于阈值，但胸部出现大面积严重肋骨骨折；在双乘员台车仿真中，远端老年乘员的头部和胸部出现严重损伤。     

滑车模型在汽车碰撞仿真中的应用

按照CMVDR294中试验规定,制定模拟工况,建立某跑车整车碰撞仿真的滑车模型。应用碰撞模拟软件ESI/PAM-CRASH进行仿真计算,获得满足法规要求的跑车乘员约束系统的参数。将优化后的乘员约束系统和整车进行组合,进行“整车 乘员 乘员约束系统”碰撞过程仿真,证明用滑车模型进行假人伤害值分析、乘员约束系统分析的合理性。     

基于E-NCAP的10岁儿童损伤防护研究

最新版欧洲新车评价规程(E-NCAP)使用10岁Q系列儿童假人来评价约束系统对儿童乘员的保护效果。针对某国内量产车型,分别采用MADYMO和Hypermesh软件建立了该车的后排6岁儿童乘员约束系统仿真模型和整车有限元模型,并利用试验数据进行了对比验证。将Q10儿童假人放入已验证的儿童约束系统中,根据E-NCAP规定的正面40%偏置碰撞和侧面碰撞要求进行仿真。在对两种工况下乘员约束系统参数灵敏度分析的基础上,选取对儿童损伤影响显著的参数为优化变量,以综合评价损伤指标WIC最小为优化目标,采用Kriging算法创建响应面模型并结合遗传算法进行参数优化。结果表明:优化后的约束系统参数能有效提高对10岁儿童乘员的保护效果,正面偏置碰撞中得分提高了24.6%,侧面碰撞中得分提高了36.5%。     

基于E-NCAP的6岁儿童乘员损伤防护研究

2016版欧洲新车评价规程(E-NCAP)将后排Q系列6岁儿童假人的损伤值作为儿童保护部分的评分依据,对车辆安全性提出了新的要求。本文中建立了某已开发车型的儿童乘员约束系统仿真模型,并利用C-NCAP试验数据对其有效性进行了验证。根据E-NCAP中的正面40%偏置碰撞和侧面碰撞要求进行了仿真。通过两种碰撞工况下乘员约束系统参数灵敏度分析,选出对儿童乘员损伤影响显著的参数作为优化变量,以儿童损伤综合评价指标WIC最小化为优化目标,采用Kriging算法创建的响应面模型和遗传算法进行参数优化。结果表明,优化后约束系统能有效降低儿童乘员损伤值,正面偏置碰撞得分提高了9.4%,侧面碰撞得分提高了67.9%。     

不同碰撞模式下的汽车侧面结构抗撞性分析

对比了美国和欧洲侧面碰撞法规的不同;利用计算机模拟方法建立了某中级轿车4种不同碰撞模式(ECE R95规定的移动变形壁障侧面碰撞、Euro-NCAP规定的侧面柱碰撞、FMVSS214规定的移动变形壁障侧面碰撞和侧面柱碰撞)的动态仿真模型.通过动态仿真计算获得了4种碰撞模式下的车体结构变形参数,分析比较了不同碰撞模式下车体结构变形特点和可能引起乘员伤害的程度,并提出了侧面结构抗撞性的改进方法.     

人体胸部侧向碰撞模型参数值确定方法

本文以人尸体胸部无反弹冲撞式滑车侧向碰撞试验为基础，建立与试验相适应的人体胸部侧向碰撞模型。通过导出试验与模型之间误差的函数关系和应用最小误差理论。探讨了如何根据测试胸部生物力学特性的试验数据确定定最佳参数的方法问题。     

汽车侧碰中后向式婴儿座椅设计参数的仿真研究

运用子结构的建模方法建立了侧碰时的婴儿约束系统模型,该模型包括后车门总成模型、汽车后排座椅模型、婴儿安全座椅、P3／4假人模型、后排座椅安全带和婴儿座椅安全带,并运用规定结构运动的PSM方法定义车门总成的运动,在此基础上研究侧碰撞中婴儿安全座椅的设计参数对P3／4婴儿假人动力学响应及其损伤的影响。仿真结果表明：坐垫刚度和安全带刚度对婴儿假人损伤影响较大、坐垫摩擦系数对胸部加速度和颈部损伤影响较大。     

某乘用车侧面碰撞安全性仿真分析

为研究某乘用车型在发生侧面碰撞时是否满足国家安全标准,以有限元仿真为基础,对该乘用车进行侧面碰撞安全性分析。首先搭建整车侧面碰撞模型并设置计算参数;然后将模型的k文件导入到LS-DYNA软件中进行仿真计算;最后利用后处理软件观察整车碰撞时序图及B柱的变形模式,并参照国家侧面碰撞相关法规,发现该乘用车型存在B柱侵入量及侵入速度过大的问题,影响了汽车侧面碰撞的安全性。     

防侧碰车门开启结构研究

侧面碰撞发生时,车门开启会导致乘员在车辆翻滚过程中被甩出乘客舱,造成严重伤亡。因此,研究如何阻止车门在侧面碰撞中开启具有十分重要的意义。结合某车型的车门外开启系统,介绍了目前整车企业常采用的平衡块机构的工作原理,并设计了一套锁止机构来彻底解决侧面碰撞中门把手的外甩问题,通过理论分析与整车侧面碰撞试验,验证了该机构的有效性,以期为车门开启系统设计提供指导与思路。     

侧门碰撞中车门自动解锁现象的改进

我国侧面碰撞安全法规和新车评价体系都对侧面碰撞提出了“在碰撞过程中车门不得开启”的要求。文章对某车型开发过程中出现的后门开启问题进行了深入分析和研究,通过在侧碰分析模型中加入门锁系统有限元模型,找出了门把手区域在碰撞时发生过大的翻转是导致后门开启的原因。根据该原因,提出了门外板上部加强件下延以及门把手下部增加贴片的改进方案,成功解决了门锁开启的问题。通过研究可以得出：在侧面碰撞分析模型中建立详细的门锁系统的模型,不仅能更准确地模拟侧门的变形,而且能很好地发现和解决门锁的自动解锁问题。     

乘员骨盆侧面碰撞响应的数值仿真

以多体系统理论为基础,应用碰撞伤害模拟软件MADYMO建立基于美国韦恩州立大学侧面碰撞台车试验基础上的三维多体数值仿真模型。此仿真模型包括选用的MADYMO数据库中的BIOSID侧碰假人模型、Heidelberg型座椅模型、相关台车环境模型及缓冲材料模型。应用模型分4种碰撞条件进行模拟研究,通过比较分析模拟结果与台车试验结果在量值和变化趋势两方面的一致性,验证所建数值仿真模型的有效性,为应用此模型进行侧面碰撞下乘员骨盆响应的研究提供有效手段。     

基于响应面和kriging代理模型的汽车B柱优化设计

为保证B柱耐撞性,同时减轻其质量以实现汽车轻量化,对某轿车B柱侧面碰撞进行了有限元分析.针对B柱外板、内板和两加强板厚度,设计了L16(45)正交试验,并由此进行仿真,得到胸部和腹部侵入量与侵入速度的数学代理模型.应用序列二次规划对B柱各板厚度进行优化,可知B柱质量减轻11.6％,在兼顾耐撞性的同时实现了汽车轻量化.     

模拟汽车侧面碰撞的人体骨盆损伤的试验研究

本文介绍了利用模拟汽车侧面碰撞的试验台研究人体骨盆损伤的试验方法，并在试验基础上，分析了在乘员与侧壁之间安放不同特性的吸能材料对人体骨盆生物力学特性和损伤程度的影响。     

沙漠地区高速公路填砂路基的施工

沙漠地区砂质松散,在外力作用下易于产生位移,且沙漠中风沙会影响路基的压实质量和边坡稳定,可能致使公路无法运营。针对砂质特性,从材料确定、洒水方式、机械设备选型、施工技术参数、检测方法、边坡防护等方面对沙漠地区高速公路填砂路基的施工方法进行探讨,可为类似工程提供施工经验。