从道路交通事故研究看我国汽车正面碰撞法规试验形式

基于我国道路交通深度事故调查中所得数据,从碰撞位置与重叠率、碰撞速度和人员伤亡等方面,分析100%重叠率刚性固定壁障碰撞试验和40%重叠率偏置可变形壁障碰撞试验与我国交通事故形态和人员伤害与特征的关联度.讨论现有正面碰撞法规的试验形式的局限性,并论证了将偏置正面碰撞推荐性标准纳入我国正面碰撞强制性标准体系的必要性和紧迫性.     

MPDB工况下碰撞兼容性的基本问题与车体设计原则

2021版中国新车评价规程(C-NCAP)首次引入了正面50％重叠可渐近变形移动壁障碰撞工况(MPDB)用于评价车辆的碰撞兼容性.为了提高试验车在MPDB工况中的碰撞兼容性表现,得到影响碰撞兼容性的关键车体结构和基本的结构设计原则,应用对碰理论分析MPDB工况的2个基本物理问题——壁障与车体的吸能关系和运动变形关系.基...     

基于两种正面碰撞的轿车耐撞性能仿真与改进研究

以某轿车为研究对象,建立了整车有限元模型,基于GB 11551—2003《乘用车正面碰撞的乘员保护》和欧洲正面碰撞法规ECE R94.01进行碰撞数值仿真,针对原车在两种正面碰撞中耐撞性能的不足,提出对主要吸能件进行结构改进与材料替换的方案。仿真计算结果表明,在整车质量仅增加3.05kg的情况下,改进方案使整车在正面100%重叠刚性壁障碰撞中加速度峰值降低了6.1g,在偏置40%重叠可变形壁障碰撞中乘员舱侵入量有明显减小。     

2012年版C-NCAP管理规则的主要变化

与2006年版和2009年版规则相比,2012年版管理规则在评分体系、碰撞速度和试验项目方面有较大变化,是一次全新改版。经过C-NCAP多年积累的试验数据和试验经验,具有中国特色的后排假人评分被纳入评价结果;正面40%重叠可变形壁障碰撞(偏置碰撞)试验速度提高到64km/     

汽车偏置前撞试验用渐变强度可变形壁障的有限元模型

建立了渐变强度可变形壁障(PDB)的有限元模型。PDB的两个铝蜂窝芯采用壳单元并用"等同化"方法使之与实际的蜂窝结构一致,铝蜂窝窝孔中的空气采用阻尼杆单元表示。对PDB偏置板和横梁的碰撞实验过程进行了仿真,结果表明测力墙受力和壁障碰撞后变形与实验结果高度吻合,验证了模型的正确性。     

EURO NCAP 最新MPDB试验及THOR假人介绍

按照Euro NCAP发展路线图,2020年Euro NCAP评价规则较之前将有较大的变化,主要在乘员保护和主动安全方面都有不小的调整,如丰富了AEB的测试场景,新增了远端乘员保护测试和事故救援考核,而最引人注意的变化是将实施多年的64km/h正面40%偏置碰撞试验改为了移动可变形壁障偏置碰撞(简称MPDB)。其采用了最新的THOR假人,并增加了车辆兼容性要求。可以说未来必将成为影响汽车被动安全开发的一项重要设计基准。接下来我们就对该项试验进行简要介绍。     

一种应对MPDB工况碰撞相容性的车辆前端设计研究

Euro NCAP(New Car Assessment Program,欧盟新车评价规程)在2020年加入正面MPDB(Mobile Progressive Deformable Barrier,正面可变移动壁障)碰撞工况,并加入碰撞相容性评价。对MPDB碰撞工况及碰撞相容性评价规程进行了简要介绍,识别出现有某车型在MPDB工况试验后碰撞相容性的典型问题;对一种应对MPDB工况碰撞相容性同时兼顾其他典型碰撞工况的车辆前端优化设计思路与过程进行介绍说明,为其他需满足相应评价规程要求的车型提供了设计参考。     

正碰和偏置试验中的Q3损伤对比研究

针对目前儿童乘员保护不足的问题,本文在某款C级轿车上采用50km/h的正面100%重叠刚性壁障碰撞试验(简称正碰试验)和64km/h的正面40%重叠可变形壁障偏置碰撞试验(简称偏置试验)对比分析Q3儿童的损伤情况。依据C-NCAP 2021版评价规程对2个试验工况中Q3儿童进行评价。2种工况,儿童假人体现的损伤情况均严重。正碰试验中头部、颈部和胸部压缩量的损伤值更大。对胸部累积3ms合成加速度而言,偏置试验得分很低,损伤更大。目前,5点式儿童安全带起不到很好的缓冲吸能的保护效果。车辆开发商可以设计能更好保护儿童乘员的约束系统。     

碰撞完的试验车应身处何地？

2008年1月7日，C—NCAP（中国新车评价规程）管理中心公布了2007年第4批试验结果，又是几家欢喜几家愁。在一年多的时间里，C—NCAP管理中心先后对37个车型进行了CNCAP测试，每款车型需要3辆相同车分别进行正面1。0％重叠刚性壁障碰撞试验、可变形移动壁障侧面碰撞试验和正面40％重叠可变形壁障碰撞试验。截至2008年1月7日，参加C—NCAP测试的车辆累计111辆。     

C-NCAP的3种试验形式

目前C-NCAP共有3种试验形式,分别为正面100%重叠刚性壁障碰撞试验、可变形移动壁障侧面碰撞试验和正面40%重叠可变形壁障碰撞试验。这3项试验形式是参考国外NCAP的先进经验及我国道路的实际情况和总体汽车安全水平制定的。两年来的实施情况说明．它是适合我国现阶段国情的。     

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。     

宇通率先完成校车正面碰撞试验

日前，宇通ZK6102DX校车在交通部公路交通试验场进行了正面碰撞试验，获得成功。此次试验采用试验车辆100％重叠正面冲击固定刚性壁障的形式，旨在研究宇通校车的前部结构安全性和正面碰撞对乘客造成的伤害程度，同时为后续的校车研发提供宝贵的数据资料。     

电动汽车正面刮底工况设计及电池包防护优化分析

针对行业对电动汽车底部碰撞工况研究较少且无相关标准和法规的现状，结合电动汽车底部碰撞交通安全事故案例，设计了一种典型的正面刮底碰撞工况及其碰撞壁障，通过仿真分析与试验结果验证了该工况的合理性和碰撞壁障的可靠性。同时根据电池包在正面刮底工况中的损伤情况，提出了两种电动汽车电池包防护优化方案，降低了电动汽车电池包在正面刮底工况中的损伤。     

基于平均压溃力的轿车前端结构优化方法

在某轿车设计开发初期阶段,以其前端结构在正面碰撞过程中所受到的平均压溃力为优化目标,综合考虑16 km/h正面40％偏置刚性壁碰撞、50 km/h正面刚性墙碰撞和56 km/h正面40％可变形壁偏置碰撞等3种碰撞模式进行结构优化分析,得到较好的车辆前端结构.在具备整车碰撞分析条件下,将优化结构进行整车碰撞仿真验证.仿真结果表明,优化后的前端结构在整车碰撞分析中表现理想.     

车身钣件材料对正面偏置碰撞安全性的影响

采用正交试验方法分析车身钣件材料变更对汽车正面偏置碰撞的安全性的影响程度。建立了某车的正面偏置碰撞模型,提出了对偏撞安全性的评价指标,对多个不同钣件材料更换组合进行了仿真分析。最终得出了各钣件材料变更对各个评价指标的影响程度和排序。     

偏置可变形壁障及其有限元模型的开发与验证

开发了一种供汽车碰撞试验用的偏置可变形壁障(ODB),该壁障由蜂窝铝块制造,且满足中国的《乘用车正面偏置碰撞的乘员保护要求GB/T 20913-2007》法规。建立了基于壳单元的该壁障有限元模型。推导了异面压缩强度公式,用以指导试验。用准静态压缩试验,获得蜂窝铝物性参数。进行了台车高位水平杆及低位水平杆的壁障碰撞试验。在壁障的有限元模型中,添加了材料失效,使用弹簧单元,实现蜂窝铝内滞留空气压强效应的模拟。以壁障碰撞试验,验证该模型。结果表明:该模型可模拟面板及蜂窝铝的撕裂效果;仿真的力与变形的曲线波形及峰值与试验结果具有一致性。     

商榷C-NCAP

世界各国NCAP碰撞速度都高于各国碰撞速度,而中国汽车技术研究中心NCAP正面、正面40%偏置、侧面碰撞速度都与我国碰撞标准相同,这如何能算NCAP?建议将40%偏置正面碰撞的碰撞速度提高到64km/h.这样就与欧洲NCAP的碰撞速度完全相同,想要出口到欧洲的汽车不出国门便可进行NCAP试验.     

乘用车前端车体架构规划

随着中国新车评价规程C-NCAP 2021版和中国保险汽车安全指数C-IASI 2018的正式实施,市场对乘用车的全正面刚性壁障(Front Rigid Barrier, FRB)、50%移动渐进可变形壁障(Moving Progressive Deformable Barrier, MPDB)、25%小偏置刚性壁障(Small Overlap Rigid Barrier, SORB)和行人保护有了严格的检测标准。为此,汽车厂商和汽车设计研究机构都在寻找各方面(性能/质量/成本/空间/整车尺寸等)相对均衡的方案。根据碰撞的方向和位置的不同,车体可以分为前端、后端和侧端,针对乘用车前端碰撞密切相关的前端车体架构,在深入研究国内、国外汽车公司和研究机构的做法及建议的基础上,结合实车的仿真和试验,进行分析、探讨。     

中国体征3岁儿童乘员损伤仿生模型在C-NCAP正面碰撞测试仿真中的应用EI北大核心CSCD

本文中应用已验证的具有详细解剖学结构特征的中国3岁儿童乘员图斯特损伤仿生模型(TUST IBMs3YO-O),参照C-NCAP(2021年版)两种正面碰撞乘员保护动态试验,建立仿真模型。通过分析3岁儿童乘员在不同工况下的头部、颈部、胸部的运动学和生物力学响应,研究正面碰撞测评试验中3岁儿童乘员的损伤机理和不同工况下损伤的差异。结果表明:在运动学响应方面,与正面100%重叠刚性壁障(FRB)碰撞试验相比,3岁儿童乘员在正面50%重叠移动渐进变形壁障(MPDB)碰撞试验中损伤风险更大,且远离碰撞侧的儿童损伤更严重;在生物力学响应方面,FRB碰撞中,3岁儿童乘员头部下颌与胸部接触可能出现轻微脑震荡。MPDB碰撞中,儿童出现向左的横向运动,头部下颌与右侧胸部接触,导致生物力学响应峰值较大,可能出现轻微脑震荡、肋骨骨折、肺部挫伤等损伤。     

汽车正面偏置碰撞可变形壁障壳单元有限元模型的开发与验证

汽车正面偏置碰撞可变形壁障的LS-DYNA格式有限元模型采用壳单元建模,能够比实体单元模型更精确模拟其局部变形,在保证计算效率的前提下提高仿真精度.该模型不仅能够满足ECE法规静压强度的要求,且对于比整车碰撞更苛刻的各种部件碰撞工况如平面墙撞击、半面墙撞击、低位水平杆撞击、高位水平杆撞击、垂直杆撞击等,也能够很好地贴近试验曲线.通过模型验算,并与国外某实体单元模型进行计算效率和计算精度的比较,验证了模型的正确性和有效性.