基于行人保护的SUV车型前端造型设计研究

分别对SUV车型行人头部、腿部碰撞区域造型特点进行分析,提出发动机罩、通风盖板、翼子板、发动机罩前缘、前保险杠、散热器格栅的造型控制策略.同时提出前保险杠造型支撑区域概念,并利用MADYMO分析模型,在前保险杠前端零部件刚度一定的条件下,找出其最佳位置关系.结果表明,优化后的SUV车型前端造型可有效控制伤害值,有利于提高行人保护性能.     

吉利某款轿车的小腿行人保护改进分析

针对吉利某车型在整车开发过程中整车预布置完成后,基于行人保护GTR的CAE碰撞仿真分析结果,找出预布置过程中存在的问题,再调整整车目标定义及零部件布置状态,对前保险杠横梁、缓冲块、前悬及造型等进行优化,并进行仿真验证,经前后对比碰撞仿真结果有较大改善,可进一步降低对行人小腿部分的伤害值。     

某车型前横梁吸能板优化设计

随着汽车对行人的碰撞保护国家标准的出台,行人保护安全的研究与应用越来越受到汽车厂商的重视。文章以《欧盟行人保护法规》（Regulation（EC）No78/2009）为基础,运用CAE技术,考虑到行人保护小腿碰撞伤害值要求及制造工艺要求,对某乘用车的前横梁吸能板结构进行优化。试验结果表明,采用优化后的吸能板结构有效地降低了小腿伤害值,有利于该车型行人保护性能的提升,为以后类似设计提供参考。     

基于行人保护柔性腿碰撞的前保险杠结构优化

在开发某车型时,参考2018版中国新车评价规程(C-NCAP)中柔性小腿(Flex-PLI)碰撞规则,运用计算机辅助工程(CAE)技术,对其前端保险杠结构进行优化。基于前端碰撞模型的简化模型,分析了前保险杠结构布置尺寸与碰撞伤害指标的相关关系,确定了优化方案,并通过CAE仿真分析验证了该优化方案的可行性。以上研究为改进行人保护柔性腿型碰撞的车辆前保险杠结构设计提供了参考。     

基于Flex-GTR腿型的乘用车前端造型设计

为减小人车碰撞中对行人小腿的伤害,考虑到柔性腿型碰撞性能要求,文章利用简化的汽车前端模型对乘用车发动机罩前缘、前保险杠上部以及前保险杠下部区域造型特点进行模拟分析。结果表明:前保险杠下部(LBRA)高度主要影响胫骨弯矩(T1～T3)大小;LBRA离地间隙越小,越有利于控制腿型运动姿态,对降低膝盖韧带拉长量和T1～T3较为有利;减小BL值有利于控制膝盖前十字韧带(ACL)的拉伸及T1与T2值;BLEH值对膝部韧带及胫骨弯矩影响不大。说明汽车前端造型对柔性小腿碰撞性能有重要影响,为以后新车造型设计提供了参考。     

基于Euro-NCAP评价规程行人柔性腿型碰撞试验

为了减少行人小腿碰撞伤害,参考2014年版的欧盟新车评价规程(Euro-NCAP),对某车型进行柔性腿型(Flex-PLI)碰撞试验;评估了行人小腿碰撞得分,以此来分析影响胫骨伤害及膝部伤害的关键因素。结果表明:车辆前端与胫骨接触位置结构刚度对胫骨弯矩值影响较大;膝部韧带伸长量与膝关节上部及下部相对运动有关。因此设计时,应避免因车辆前端结构刚度过强导致胫骨弯矩超标准;应通过调整膝关节上部及下部侵入量来改善膝部韧带伸长量。这些结论,可为改进车辆前端设计提供参考。     

基于EuroNCAP V6．2行人保护小腿碰撞优化

为减小人车碰撞时对行人小腿的伤害,文章基于某车型E-NCAP星级性能提升,采用虚拟仿真与试验测试有效结合的方法,对失分点碰撞过程和失分原因进行分析,确定降低低速吸能盒刚度的优化方向。通过对该车型的优化,有效减轻了行人小腿伤害。优化后,胫骨加速度降低55．40％,膝部弯曲角度降低69．5％,膝部剪切位移降低3％,提升了该车型行人保护性能,为后续设计提供了参考。     

SUV前端造型对行人下肢损伤影响的定量研究

为在造型设计阶段充分考虑汽车的行人碰撞安全性能,以提高汽车的开发效率和行人安全性,提取了77款SUV侧视图的轮廓线及其特征参数,构建并验证了SUV前端造型的简化有限元模型,并依据Euro NCAP评价规则进行行人安全性能仿真。以造型特征参数为自变量,损伤参数为因变量,采用多重线性回归分析方法分别对有无扰流板的两类车型筛选出对下肢损伤有显著影响的造型特征参数,并建立回归模型。分析结果表明,有前保险杠扰流板的SUV在造型设计时应增大保险杠中心离地高度、保险杠宽度和扰流板相对于保险杠的前伸量;无扰流板的SUV则应增大保险杠上参考线离地高度、进气格栅曲率半径,减小保险杠下参考线离地高度。建立在量产车型造型特征基础上的汽车前部简化模型通过Euro NCAP试验数据的验证,不仅能表征造型信息,也具备结构属性,对于结构设计前的造型设计具有指导作用。     

泡沫应变率对行人小腿碰撞性能影响的研究

建立了车辆-行人小腿碰撞模型,在考虑和不考虑泡沫应变率效应的条件下进行了车辆保险杠与行人小腿的碰撞模拟分析,并与试验结果进行了对比.通过对小腿加速度、弯曲角、剪切位移3个性能参数的模拟分析结果表明,泡沫应变率对行人小腿碰撞性能影响较大,因此在实际分析中必须考虑泡沫材料的应变率效应.     

汽车前保险杠系统模态分析中部件接触的研究

针对某车型前保险杠系统模态的有限元分析结果和试验结果进行了相关性分析,研究了吸能块和小腿保护杆与防撞梁和蒙皮的接触在前保险杠系统模态分析中的贡献量.探讨了接触对模态试验及模态有限元分析的影响机理.指出,在有限元模型中适当考虑接触,可显著提高计算结果的准确度,确保分析计算结果与试验结果的一致性.     

Optimum SUV bumper system design considering pedestrian performance

Until recently, passenger cars have primarily interested in pedestrian protection performance. Nowadays, however, it is important for a sport-utility vehicle (SUV) to meet the bumper system standards for pedestrian safety. For a SUV bumper system, there are some difficulties in attaining a high level of pedestrian performance for the lower legform. An SUV has a high bumper position from the ground level, and the bumper approach angle must also be secured, which has an effect on car insurance fees. Due to these reasons, it is difficult to meet the pedestrian performance of the lower legform for an SUV. In this paper, a comparative study was performed on various SUV bumper systems, and a concept model for a SUV bumper system was developed, which is expected to meet the pedestrian performance by using the Pugh method. The design control factors were defined to affect the bumper pedestrian performance through the experiences of tests and analyses. For the noise factor to affect the pedestrian performance, the deviation of the impactor position was selected at the moment of impact. The design control factors were optimized by using the Taguchi optimization technique. For the Taguchi method, an L18 orthogonal array table of design control factors was used in the optimization process. Particularly, for the optimization of the bumper corner region, an optimization analysis was performed three times to meet pedestrian performance. Based on the results of the Taguchi optimization method, the sensitivity of the bumper design parameters was studied, and a new SUV bumper system is proposed that satisfies the pedestrian performance of the lower legform. The optimized bumper system should obtain a full Euro-NCAP score of 6 points for the bumper test. The pedestrian performance of the optimized bumper system is validated by using a CAE (Computer Aided Engineering) analysis, which has been proven to be in accurate. A comparison between the test and analysis results is shown for the validation of accuracy. By using the optimized bumper system, the tests and development costs of a bumper can be reduced.     

序列二次规划法在行人小腿保护的保险杠系统优化中的应用

建立汽车保险杠系统的多体模型,确定了影响行人腿部伤害的保险杠系统主要设计参数。建立相应的有限元模型,并采用LS-DYNA软件进行仿真分析。根据正交试验法得到的数据拟合出胫骨加速度、膝盖弯曲角度和剪切位移3个行人小腿伤害指标的目标函数,然后利用序列二次规划法依次对它们进行优化,最后得到了一组最优参数的保险杠系统设计,满足了法规要求,降低了行人腿部伤害值。     

Optimizing the shape of a bumper beam section considering pedestrian protection

This paper presents a design technique to optimize the shape of a vehicle bumper beam that satisfies both the safety requirements for a front rigid-wall impact and the regulations protecting pedestrians from lower leg injuries caused by bumper impacts. An intermediate response surface modeling (IRSM) technique was introduced to approximate the non-linear force-displacement curves obtained from the front impact analysis of a vehicle bumper. The accuracy of the IRSM model was tested by comparing its results with those of the non-linear finite element analysis. The maximum displacement error between the two models did not exceed 3%. Using pedestrian impact analyses based on the experimental arrangement of the Plackett-Burman design, the approximate functions describing the response values acting on the lower legs were calculated. The shape of the bumper beam was optimized by integrating the IRSM with the force-displacement model and the approximate functions on lower leg impact. The optimization results satisfied safety regulations on the maximum allowable displacement of the vehicle bumper, and also the regulations protecting pedestrians from lower leg injuries caused by bumper impacts.     

考虑行人腿部保护和低速碰撞特性的保险杠系统概念设计

建立了分析保险杠系统行人腿部保护和低速冲击特性的概念模型,对模型进行了试验设计分析.基于方差分析方法,研究了保险杠系统的几何参数和刚度特性参数对其行人腿部保护和低速冲击特性的影响.综合考虑这两方面性能的要求,进行了保险杠系统的联合优化设计,给出了优化设计方案.     

热成型技术助汽车轻量化 访本特勒汽车工业公司亚太地区车身技术总监王辉博士

热成型技术在汽车车身中应用越来越多。目前热成型技术多用于车门防撞板、前后保险杠、A/B柱、中央通道、上下防火板等。     

钢-复合材料组合防撞装置在不同船舶撞击下的性能分析

为了解船-桥碰撞过程中组合防撞装置的防护能力,以东洲湘江大桥为背景,设计一种新型钢-复合材料组合防撞装置(由钢-复合材料迎撞面、复合材料分隔板、内部耗能填充材料和复合材料背撞面组成),采用LS_DYNA软件建立船-防撞装置-桥梁三者有限元模型,分析带球艏船舶、驳船不同水位撞击下有无防撞装置的桥墩结构响应。结果表明:未设防撞装置时,2类船舶撞击下结构响应均较大,相较于带球艏船舶,驳船撞击力峰值较大(10号墩撞击力峰值为17.53 MN);与低水位、平均水位相比,高水位撞击下结构响应较大。设置防撞装置后,带球艏船舶撞击力峰值平均减小30%,驳船撞击力峰值降幅可达54.2%,其他结构响应也明显降低。该防撞装置降低了桥墩结构响应和船舶损伤,具有较好的防撞能力。     

喷漆对改性聚丙烯汽车保险杠材料的性能影响

喷漆对塑料材料的性能影响的研究,在材料学研究中一直是个空白,通过对材料的基本样条的喷漆前后平行对比实验研究,分析喷漆对保险杠材料的性能影响。找到主要受影响的性能指标;影响的数量大小;分析受影响的根本原因和避免或消除的途经;为汽车喷漆保险杠的设计提供参考意见。     

SUV汽车歇脚板人机舒适性研究

针对SUV车型的人体坐姿H30(座椅设计位置R点与踵点Z向高度差[1])普遍偏高,歇脚板的布置对驾驶员左脚的舒适性影响较大,从人体舒适性的角度出发,依据人体理论模型与关节舒适经验范围,理论分析得到歇脚板布置位置的舒适范围,并经过Ramsis软件分析验证,人机平台主观评价验证等方法得到理论分析结论的正确性,分析结果对车辆布置中歇脚板的位置布置有一定指导意义。     

汽车保险杠标准对比分析

目前对汽车保险杠产品认证主要采用中国、美国和欧盟3种标准,是评价车辆碰撞性能的依据。通过对比美国、欧洲和我国汽车保险杠标准,对主要差异点进行了具体分析,指出了差异存在的原因。汽车保险杠标准明确了汽车保险杠的弹性变形特性能吸收大量的碰撞能量,对强烈撞击有较大的缓冲作用,对车辆和乘员起到保护作用,便于指导车辆生产企业加强对汽车保险杠结构的优化设计,以提高汽车保险杠的耐撞性。