行人头部撞击汽车发动机罩盖的多波峰特征与结构设计CSCD

为了解汽车发动机罩盖的结构设计对行人头部冲击响应的影响机理,提出了一种结构设计。根据行人头部冲击器与发动机罩盖碰撞加速度波形的多个波峰的特征,划分为不同阶段;分析了罩盖的碰撞变形过程和吸能机理,各阶段分别受罩盖随动质量、结构刚度、边界支撑及下方变形空间等因素的主导;对各主导因素进行补偿,以实现最优波形的罩盖结构设计方法。以某量产车型作为工程应用实例,给出了具有夹层板结构的发动机罩盖设计方案。结果表明:该设计能够改善行人头部碰撞保护性能,为发动机罩盖设计提供参考。     

聚丙烯复合材料发动机罩盖行人头部保护优化设计

为研究车辆与行人发生碰撞时汽车发动机罩盖对行人头部的保护性能,减少人车事故中行人的受伤害程度,建立了行人头部冲击器撞击发动机罩盖的有限元模型,分析了行人头部冲击器撞击相同结构的聚丙烯复合材料、钢制发动机罩盖的行人头部保护性能,比较了不同材料发动机罩的吸能特性,探究了发动机罩盖影响头部HIC值的主要影响因素。设计3因素2水平的正交试验,利用LS-DYNA依次进行了试验的仿真计算与分析,确定了各影响因素对头部HIC值的影响顺序,并对复合材料发动机罩盖的结构参数进行了优化调整。为降低复合材料发动机罩盖的头部碰撞损伤相关加速度值,增加其吸能特性,对翼子板进行了局部结构优化设计。结果表明:经过局部优化,铰链结构能使碰撞区域远离行人头部与翼子板尖角处碰撞最为激烈的发动机罩铰链边缘区域;弱化翼子板侧边垂直尖角的结构,能够起到一定的吸能作用,对行人起到保护效果;改进后的长玻纤增强聚丙烯复合材料发动机罩盖的质量相比原来降低51.5%,更有利于满足对车身的轻量化要求,增加车辆燃油经济性;对长玻纤增强聚丙烯复合材料发动机罩盖的静态刚度进行了分析,扭转刚度得到增加,弯曲刚度和侧向弯曲刚度值变化在10%范围内,符合设计要求。     

主动式发动机罩关键问题探讨和AHLS的概念设计

行人保护的重点是在行人交通事故中避免最可能致行人死亡的头部损伤,因此主动式发动机罩的研究和应用将成为行人保护的重要手段之一.文中分析了主动式发动机罩的关键问题,并提出一种新型的前后同步升起的主动式发动机罩举升系统的概念设计,为主动式罩的设计提供借鉴.     

某越野车的行人保护头部性能优化

对某越野车行人保护头部性能进行优化改进。首先,根据试验结果对标仿真模型,使得冲击点位置、数目与试验一致,并且使得头部HIC(Head Injury Criterion,头部伤害指标)仿真误差控制在±10%以内;其次,从结构、空间等方面对该车型的头部性能得分进行全面分析;最后,考虑改款车型在造型及空间布置方面的限制,优化工作从结构入手,对发动机罩盖结构进行优化。优化后,头部得分从4.32分提高到7.66分,考虑腿部目标分解得到2.5分,行人保护性能总得分率为68%,满足2018版C-NCAP行人保护五星分项目标要求。     

铝合金发动机罩盖内板结构优化设计研究

为实现发动罩盖的轻量化设计,本文使用铝合金材料制作发动机罩盖。基于刚度和行人保护,利用OptiStruct软件优化设计一种新型的铝合金内板结构,相比原钢制罩盖,重量减轻46.4％,行人头部保护、刚度和模态性能没有降低。     

基于行人保护的铝合金发动机罩盖结构优化设计

基于原钢质罩盖的行人头部保护性能,采用结构优化的设计方法,设计圆锥形内板结构的铝合金发动机罩盖。CAE仿真分析结果表明,在满足刚度性能要求的同时,铝合金罩盖具有更好的行人保护性能,且实现减重45.5%。同时为铝合金等轻质材料在汽车上的应用提供了借鉴作用。     

基于行人保护的发动机罩铰链研究进展

作为头部撞击的集中区域,汽车发动机罩铰链为发动机罩的内部硬点,其故障会对驾乘人员和行人造成危险。文章在对行人保护发展进行综述的基础上,从发动机罩铰链的仿真分析及试验和结构设计两个方面详细介绍了基于行人保护的发动机罩铰链的研究现状。结果表明,发动机罩铰链的仿真分析及试验研究以仿真结合试验的方法开展,发动机罩铰链的结构设计呈现主动式、压溃式、结构优化式和可折叠变形式四种类型,最后展望了发动机罩铰链的发展方向。     

基于E—NCAP行人碰撞保护的发动机罩设计

行人头部碰撞保护一直是汽车行人安全设计的难点,随着E—NCAP对行人保护要求的不断提高,头部保护的得分比重对于获得高星级评价至关重要。文章基于某车型E—NCAPV6．2五星性能开发,采用虚拟仿真与试验测试有效结合的方法,对发动机罩进行了优化设计,提出了一种有利于行人头部碰撞保护的发动机罩。改进前后测试成绩的对比分析表明,该结构可极大优化行人头部碰撞保护效果,使发动机罩头部测试区域得分总分提升至24．43分,满足E—NCAPV6．2五星行人保护性能要求。可为后续设计提供参考,具有很高的推广价值。     

有利于行人头部保护的碰撞波形研究

对行人头部碰撞波形进行了合理简化,研究了3种典型简化波形对行人头部碰撞所需吸能空间的影响,推导出了满足头部伤害指标HIC=1000且所需吸能空间最小的最优简化波形,提出了有利于行人头部保护的碰撞波形改进措施.建立了某车型行人头部碰撞有限元模型并进行了试验验证,结果表明,所提改进措施可以有效地提高行人头部保护性能.     

人车相撞头部伤害影响因素仿真分析及试验

在汽车与行人碰撞事故中,行人头部伤害是造成行人重伤或死亡的主要原因。采用有限元三维实体建模技术,建立了发动机罩和包括头皮、头骨两层球体结构的行人头部有限元模型,分析了头部与发动机罩的瞬态大变形非线性撞击响应,得到了头部与发动机罩相撞时的速度、位置及头部质量、发动机罩的厚度、摩擦因数等因素对头部伤害的影响规律,并对铝质与钢质发动机罩作了比较,结果表明铝质发动机罩对行人头部具有更好的保护效果。     

汽车机舱罩盖高度前期架构设计研究

汽车机舱罩盖高度是现代汽车造型设计高度关注的元素。较低的机舱罩盖高度,可以带来更加动感的外观视觉冲击力,并为驾驶员提供良好的前下视野,但同时也会对机舱罩盖下方的布置带来更大的挑战。文章通过构建机舱罩盖高度的布置模型,在发动机及悬架两条路径上,综合考虑并深入分析发动机布置、热管理、悬架布置和行人保护等要求,研究前期架构阶段机舱罩盖高度的设计,并得到对前期架构合理性进行快速评价的方法。     

面向行人综合保护的汽车前部结构参数优化

针对行人头部和下肢的综合保护,建立了行人汽车碰撞的多刚体模型.选取保险杠、发动机罩和风窗玻璃等的诸多几何参数作为设计变量,以行人头部和下肢损伤指标最小为优化目标,采用基于Pareto最优的多目标遗传算法对汽车的前部结构参数进行了优化.结果表明,发动机罩与水平面的夹角对头部损伤影响最大,保险杠离地高度对下肢损伤影响明显,优化得到的3组结构参数对行人综合保护有较好的效果.     

基于行人保护的发动机罩铰链研究

针对发动机罩铰链区域对满足行人头部保护要求存在的不足,设计了一种新式压溃式铰链.采用Hy-permesh软件建立了该铰链的有限元模型,并进行了试验验证.应用有限元软件Nastran对原始铰链和新铰链进行静强度仿真比较可知,新式压溃式铰链的横向强度更好.按照欧洲行人保护法规应用有限元软件LS-DYNA对新铰链和原铰链进行行人保护性能仿真比较可知,使用压溃式铰链使行人的头部伤害值HIC由原来的1420下降到了940,表明压溃式铰链在横向强度提高的基础上具有更好的行人头部保护性能.     

主动式发动机罩铰链的研发及量产探究

汽车发动机罩作为头部撞击的集中区域,其区域内的发动机罩铰链作为发动机罩内部硬点,发动机罩铰链故障会对驾乘人员和行人造成危险。本文在综合当前发动机罩铰链的发展现状及趋势的前提下,以主动式发动机罩铰链得研发及量产为切入点,介绍主动式发动机罩铰链研发及量产的过程、目标和意义,以期为汽车零部件企业的发展和产品开发提供一定的借鉴意义。     

基于行人保护的汽车前舱吸能空间估算方法研究

在汽车开发的概念设计阶段,需要合理地设计前舱外型面与前舱零件间的间隙,即前舱吸能空间,以满足行人头部保护的要求.文章以某车型为例,通过理论计算的方法,对满足行人头部保护要求的前舱吸能空间进行估算,并建立了详细的行人头部碰撞有限元仿真分析模型,验证了估算得到的前舱吸能空间的合理性.     

基于儿童行人头部保护要求的发动机罩锁扣碰撞性能研究

针对某款汽车发动机罩锁扣加强板区域的儿童行人保护性能,建立了儿童行人头部模型与车辆碰撞的有限元模型,并根据试验结果对碰撞模型进行了验证.分析了锁扣加强板区域各部件对行人头部碰撞的影响,对罩锁扣加强板的设计进行了改进.分析结果表明,在保证刚度条件下使用新的发动机罩锁扣加强板结构,儿童HIC值可由原来的1211下降到756...     

碳纤维复合材料发动机罩行人保护性能的试验验证

为研究碳纤维复合材料发动机罩行人保护性能,与同结构金属发动机罩进行了对比试验验证。试验结果表明,碳纤维复合材料发动机罩的头部合成加速度峰值比金属发动机罩平均低30%,在结构加强位置类似的情况下,其更有利于降低头部伤害值;碳纤维复合材料发动机罩对发动机舱内布置影响较小;碳纤维复合材料发动机罩在受到行人头部冲击后能够保证结构的完整性,有利于降低事故维修成本。     

主动式发动机盖车辆的行人保护试验研究

针对带主动式发动机盖设计车辆的行人保护试验及车辆误作用试验控制策略进行研究,展示了动态试验和静态试验两种行人保护试验方法及其仪器设备的设置方式及车辆误作用控制策略所考虑的各种工况试验矩阵,并进行验证.为主动式发动机盖设计车辆的行人保护试验提供参考.     

行人保护气囊设计与验证

在近几年我国实际交通事故中,超过70%的事故涉及弱势道路使用者,汽车对他们的保护需求日益凸显。本文中基于一款A级轿车,对能保护弱势道路使用者头部、并与弹起式发动机罩相配合的保护气囊(简称行人气囊)进行了设计和验证。首先,设计行人气囊的包型和布置,基于弹起式发动机罩仿真行人气囊头型冲击、联动展开等工况;其次,利用试验和理论推导对仿真结果进行验证,修正行人气囊和弹起式发动机罩的关键参数;最后,基于C-NCAP头型冲击试验,探究该行人气囊的保护效果。试验结果表明,基于该车开发的行人气囊对头部的保护效果良好,伤害降低60%以上,得分率高达93.1%。     

塑料前舱盖头部保护C-NCAP五星目标达成

在车辆与行人碰撞事故中行人属于弱势群体,而且行人头部受到的伤害尤其严重,通过对前舱盖针对性结构设计有利于提高行人头部的保护。采用仿真和试验结合对标的方法,建立行人头部撞击器与发动机罩碰撞的有限元模型,通过模拟头部伤害值得分,对结构设计提出优化改进方向。汽车针对行人的碰撞安全保护已经成为汽车碰撞安全性研究领域的主要一环,其评价方法的完善对促进汽车与行人碰撞安全性的提高具有重要意义。