汽车正面碰撞纵梁结构优化设计

分析了车辆正面碰撞过程中纵梁在碰撞力传递中的重要作用,对某车型纵梁结构存在的问题进行了分析,提出了优化方案.仿真验证表明,优化后的纵梁变形模式改善,吸能效果得到很大提升,提高了前纵梁的抗撞性能.     

某车型正面碰撞车身结构优化

为解决某车型在整车安全正面碰撞过程中,车身结构所存在的问题,对加速度、速度曲线及车身关键件的变形模式进行了分析,总结了车身结构存在的问题及正面碰撞过程中出现问题的原因,并结合车型安全开发目标及车身结构的要求,对吸能盒、左纵梁内部结构件、副车架纵梁及蓄电池支架提出了优化方案。通过对所提方案进行模型仿真模拟分析,并用HyperGraph对其模拟仿真结果进行后处理,分析优化后方案的优化结果,并确认了优化方案的可行性。有效地缩短了整车安全性能的开发周期,节约了实车碰撞试验验证的开发成本,为项目后期实车验证提供了理论依据。     

某车型匹配新型大尺寸变速器的正面耐撞性优化

2012版C-NCAP正面偏置碰撞速度与欧洲相同,对汽车耐撞性要求比以前更为严格。针对某车型重新匹配新型大尺寸变速器后导致正面吸能空间不足、正面偏置碰撞安全性能下降的问题,根据试验结果和有限元分析结果进行了正面车身结构优化。通过优化纵梁降低了整车加速度波形,减少了乘员舱的侵入量,使该车型能够满足整车安全性能要求。     

轿车改型开发中耐撞性及轻量化的研究

以速达公司某款车型为基础,进行车型改型开发。优化前防撞梁、前纵梁和防火墙的结构和材料,开发了一款质量轻、安全性高的紧凑型A级轿车。通过试验和有限元法对改型开发前后车型耐撞性进行分析,以防火墙侵入量、整车加速度波形、吸能盒和前纵梁的变形模式及吸能效果为改型开发目标,进行车身优化设计。结果表明,实现车身轻量化的同时,改善了整车安全性能和NVH性能。通过实车正面碰撞试验验证了结构和材料优化方案是可行的。     

乘用车正面碰撞性能优化仿真研究

本文以某车型为例,利用Pam-Crash这一专业碰撞分析软件进行了正面碰撞仿真优化研究,提出了正面碰撞的评价指标,分别从纵梁能量吸收、B柱加速度、防火墙侵入量等方面着手,研究优化方案,仿真结果表明,改进方案有效提升了正面碰撞性能。     

某车型正面碰撞结构优化

针对某车型在正面碰撞试验中出现踏板和转向管柱侵入量超标的问题,对其产生原因进行分析。运用Hypermesh及LS-DYNA软件进行整车碰撞仿真分析,提出拉平纵梁、在前围板与A柱间以及在前地板增加连接件和加强件的结构优化方案。优化后纵梁的变形模式及前围侵入量均得到改善,前围最大侵入量由原来的343 mm减小到219 mm。表明优化纵梁结构、提高乘员舱总体强度的方案合理,该设计理念和方法可为其他车型的结构设计提供参考。     

某微型乘用车后面碰撞结构安全优化设计

为提高某微型车后面碰撞安全性能,结合该车型ECER32法规达标性能开发,利用有限元分析方法,分析了车身结构改进设计方案对碰撞过程中侵入量的改善效果,并结合实车碰撞试验进行验证,结果表明改进方案对后面碰撞侵入量的改善效果明显,优化方案可行;参照该车型后面碰撞安全性能开发,认为乘用车后部车身结构安全性能开发设计也应遵循逐级变形压溃的原理,提高后纵梁尾部变形区域的变形吸能水平,从而降低后排乘客地板区域的侵入量。     

车身结构安全优化

针对某车型进行了正面40%可变形壁障碰撞试验,基于hypermesh分析了试验车车身侵入量过大的原因,并对车身前围板骨架、机舱、地板纵梁和前柱加强板结构进行了优化。结果表明,车身结构优化后,有效地改善了车身入侵量,降低了车身罚分,提高了车身碰撞性能,保证了汽车的安全性。     

汽车前纵梁碰撞性能影响因素的仿真研究

以某车型的前纵梁为研究对象,应用CATIA软件建立该车型前纵梁的三维几何模型。利用有限元理论与方法,建立该纵梁基于HyperMesh/LS-DYNA环境下的有限元模型,LS-DYNA求解器对该纵梁进行轴向碰撞性能的仿真分析。分别从梁的截面形状、诱导槽的位置、深度、形状、梁的厚度、加强板、蜂窝铝填充材料几个方面来研究其对薄壁直梁轴向碰撞性能的影响,为汽车前纵梁的设计与研发提供理论参考依据。     

全铝车身前纵梁耐撞性与轻量化优化方法

为了提升前纵梁的碰撞性能及轻量化水平,建立了全铝车身前部结构的正面碰撞有限元模型,对前纵梁的耐撞性与轻量化优化方法进行了研究。以前纵梁的3种不同截面形式为对象,对比分析了截面形状的变化对碰撞性能的影响。在此基础上,以碰撞性能及质量为优化目标,分别对3种不同截面形式的前纵梁进行多目标优化。进一步在目标空间中,将3种不同截面形式前纵梁的Pareto解集按其目标函数向量进行相互比较,最终得到了考虑截面形式影响因素的Pareto解集。此优化方法为前纵梁的耐撞性与轻量化优化提供了新的解决方案。     

解决正面碰撞布置问题的优化方案

文章针对某左舵车型在正面碰撞开发过程中出现车体加速度较大和局部车身侵入量过大问题进行分析,运用仿真手段进行原因分析,针对车身结构和机舱布置存在的缺陷,提出有效的改进方案。优化后车体加速度和车身侵入量等均得到改善,车体加速度由原来的51.2g降低到39.5g,车身侵入量由78mm减小到40mm。结果表明优化变速器与副车架以及车身安装点相撞问题并配合优化纵梁的变形模式后,各项指标均达到C-NCAP 2021五星目标值要求。     

基于提高后碰性能的车身结构优化

为提高乘用车后碰发生时乘客的安全性以及避免燃油泄露,对某款车后纵梁采用分段式设计、合理布置吸能筋及增加后纵梁加强板等优化车身结构设计的方法,使后排R点侵入量由优化前的125mm低为44mm,最大加速度值由24g降低为18g,加速度峰值时间较优化前延迟5ms,同时同一位置处最大截面力由80kN减小为58kN,后碰性能明显提升,通过CAE仿真分析及实车验证,该设计方法符合法规要求,为处理类似车身结构设计问题提供了参考。     

基于原型轿车结构的概念轿车侧面碰撞仿真分析

建立了包括车身结构、发动机和底盘结构的用于侧面碰撞的原型轿车有限元模型,在其基础上通过加长轴距构建了概念轿车的有限元模型,并对二者进行了侧面碰撞仿真分析。根据分析结果对概念轿车车身结构进行了局部更改,对改进后概念轿车重新进行了侧面碰撞仿真分析。结果表明,车身更改后的概念轿车与原型轿车侧面碰撞结果一致,验证了该概念轿车车身也具有优良的侧面碰撞安全性。     

车身碰撞仿真技术在红旗轿车车身开发中的应用

汽车被动安全国内研究大多集中在实车检测方面。本文介绍了红旗轿车车身开发中应用高度非线性有限元方法对车身结构碰撞历程进行数值仿真研究工作的概况。通过对基本结构件的研究弄清计算方法和参数,通过对车身主要吸能结构元件仿真计算研究,找出合理的技术参数,为全车身碰撞计算提供依据。在这些工作基础上成功地进行了红旗轿车车身碰撞计算。与实车碰撞实验结果相比,吻合较好,对红旗轿车前纵梁组件不同设计结构方案能量吸收性     

不同类型偏置碰撞的驾驶员腿部伤害对比研究

为了探讨不同类型偏置碰撞下驾驶员腿部伤害的差异性,本文在对C-NCAP40%偏置碰撞及IIHS 25%小偏置碰撞两种不同类型偏置碰撞试验的试验工况、假人腿部评价指标进行介绍的基础上,对某乘用车车型在上述两种试验下驾驶员的腿部伤害指标进行了对比研究,并从碰撞力的传递路径对其结果进行了分析。结果表明:由于碰撞中车身与壁障重叠率的不同导致不同的碰撞力传递路径,最终导致车身变形的差异。其中,25%小偏置碰撞对车身的破坏程度极大,试验后驾驶员侧的A柱严重变形,车身结构大量侵入到车内生存空间,故其假人腿部伤害值大于另外两种正面碰撞,尤其是驾驶员左腿伤害值。优化车身前端结构,增加A柱强度,最大程度保证驾驶舱腿部生存空间,才能有效提高小偏置碰撞中乘员的安全性能。     

Theoretical method for predicting the weight reduction rate of a box-type car body for rolling stock by material substitution design

In this paper, a theoretical approach is suggested for predicting the structural performances and weight reduction rate of a car body with a box-type section when its material is substituted with a lightweight material for weight saving. For the material substitution design of a car body for rolling stock, bending, axial, and twisting deformations should be considered at constant stiffness and strength conditions. To compare the weight reduction effects on different material applications, some new indices were derived from a structural performance point of view. The derived indices provide good measures to estimate weight reduction by material substitution design and can be effectively applied to the conceptual design of a car body.     

微型轿车乘员约束系统开发设计

随着汽车碰撞安全法规的不断完善和广大消费者对汽车安全的日益重视,在开发微型轿车时,汽车生产商不能仅局限于符合国家被动安全法规,而应进一步提高安全性能以满足消费者的需求,同时提高自身产品的市场竞争力。介绍了正面碰撞微型轿车乘员约束系统(配置安全气囊)设计开发的一般方法。     

基于截面力设定的纵梁轻量化半经验设计

采用半经验方法,通过分析同级对标车型的纵梁各断面通过力,获得了纵梁通过力的设计目标;根据本文提出的薄壁管梁压溃力公式,反推出纵梁所采用的尺寸、材料;根据结构轻量化原则,在概念设计阶段确定了纵梁的最优设计参数。通过对碰撞加速度、吸能盒、纵梁的试验与仿真结果对比可知,本文所提设计方法合理有效。     

小偏置碰撞评分原则解析及结构优化策略

中国汽车工程研究院与中国保险行业协会联合发布"中国保险汽车安全指数测评规程",其中小偏置碰撞尤为引人关注,如何提高车辆小偏置碰撞工况的等级评定降低保费是主机厂当前的首要任务。通过对小偏置碰撞工况的评分原则进行详细介绍和解析,并以试验结果为依据,研究得出车体结构对小偏置碰撞整体等级评定起决定作用,驾驶员在此工况下下肢受伤残风险最高。为研究应对小偏置碰撞的车体结构,以某款SUV车型仿真结果为基础,详细介绍小偏置碰撞工况下车体变形特点,同时结合理论分析,提出三类优化方案,并对其进行优缺点说明,这三类优化方案为车身设计提供导向作用。针对该车型选择第二类优化方案,车体结构等级评定由"较差"提升为"优秀"。     

正面碰撞中假人伤害分析及安全性改进研究

论文了研究了正面碰撞中假人的运动过程及头部、颈部、胸部与下肢部位的伤害机理与考核指标,这些指标反映了车身碰撞特性、乘员约束系统特性及两者间的匹配这三个方面的综合性能,并针对车身耐撞性能、车身B柱曲线特性及转向系统、安全带与气囊等约束系统对假人的伤害影响进行了详细的分析。基于上述分析对一款新开发车型的安全性现状进行分析并逐步做出改进方案。通过零部件试验、滑车试验及实车验证试验证明分析及改进方案的有效性,本研究对车型开发设计及安全性能改进具有一定的指导意义。