某车型小重叠碰撞仿真及车体结构优化

该文建立了某实车正面小重叠碰撞有限元分析模型。先对该模型进行对标验证,然后根据"美国公路安全保险协会"(IIHS)相关评价体系的要求,进行了25%重叠偏置碰撞仿真,并分析与评估了碰撞中的结构变形。根据在25%小重叠偏置碰撞工况与传统40%偏置碰撞工况的有限元仿真结果的对比,提出了该车的优化方案:为了增加前舱吸收碰撞能量的能力和提高乘员舱刚度,改进了发动机舱上边梁结构。结果表明:该优化后的车体结构方案,得分从原来的"差",提升为"良",从而提高了整车的耐撞性。     

某款SUV小重叠偏置碰撞结构耐撞性研究

某款SUV车型进行IIHS规程25%重叠偏置碰撞试验评价等级为"较差",采用理论、计算机辅助工程(Computer Aided Engineering,CAE)和试验相结合的方式对其结构耐撞性进行改进分析研究。分析探讨了小重叠偏置碰撞中载荷传递路径和能量传递情况,通过建立有限元模型模拟碰撞过程,CAE仿真和试验结果吻合较好。结合理论分析确定改进策略和方案,对改进方案进行仿真分析,仿真结果显示车辆的车体变形程度和乘员舱侵入量明显减小,改进方案的评价等级提升至"良好"。根据实车情况采用最优方案进行试验验证,最终获得"良好"评级,对于小重叠偏置碰撞结构耐撞性能开发具有较好的指导作用。     

一种平台化小偏置碰撞结构优化设计方法

基于避能结构设计理念,设计了以环形吸能结构(Energy Absorbing Ring)为代表的传力吸能结构,通过对某SUV进行碰撞区域划分,设计正交试验,利用仿真计算结果建立了高精度响应面模型,得到不同碰撞区域的传力分布及吸能匹配的优化方案,并进行正面碰撞工况仿真验证。结合平台化开发特征,对与该SUV同平台的MPV车型进行了结构改进,获得了满足目标要求的仿真结果,利用响应面模型获得的车体结构变形与实际仿真结果误差为11%,验证了响应面模型的准确性。基于以上优化过程,总结获得了一种"控制不同碰撞区域传力吸能"的平台化小偏置碰撞结构优化设计方法及流程。     

IIHS正面小偏置碰撞试验及发展趋势研究

由于汽车正面小偏置碰撞交通事故中乘客座位人员伤亡依然严重,美国高速公路安全保险协会(Insurance Institute for Highway Safety,IIHS)于2016年修订了小偏置试验规程,增加了乘员侧(右侧)碰撞试验内容。对IIHS左侧和右侧正面小偏置碰撞试验及评价方法进行研究,选取IIHS左侧和右侧小偏置碰撞试验车型,分别从车体结构、假人伤害、约束系统与假人运动三个方面进行结果对比分析,并初步探讨应对左侧和右侧正面小偏置碰撞的措施。研究表明,约束系统在车辆碰撞过程中对保护假人及降低假人伤害方面起到了重要作用,加强车辆结构的完整性可进一步降低驾乘人员的受伤风险。     

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。     

某车型小偏置碰撞约束系统及假人评定项优化研究

为提升某车型正面25%偏置碰撞试验乘员保护性能，开展了假人伤害等级评定项、约束系统和假人运动等级评定项试验方法及优化方案研究。首先，通过仿真对标试验的方式建立准确模型；然后，增加侧气帘、优化安全带、安全气囊点火时间及参数、优化转向管柱支架和仪表板支架结构；最后，利用计算机辅助工程（CAE）方法进行了验证，结果表明：假人大腿和髋部、腿部和脚部等级由一般（M）和较差（P）提升到了优秀（G）和良好（A），约束系统和假人运动等级评定项由较差（P）提升为优秀（G）；小偏置碰总体评价由较差（P）提升为优秀（G）；乘员加权伤害指标（WIC）降低了22.97%。     

整体式热成型门环技术在轻量化车身上的应用

随着中国保险汽车安全指数（C-IASI）25%小偏置碰撞法规的实施,如何在提升碰撞性能的同时实现轻量化是各大主机厂共同面临的问题和挑战。文章基于某款新能源车型,通过应用整体式不等厚热成型门环,最终实现25%小偏置碰撞性能提升和明显轻量化效果,方案应用对于行业有一定借鉴和参考作用。     

汽车侧面碰撞的CAE仿真分析

汽车被动安全开发,需要进行大量的整车碰撞和SRS验证,周期较长,过程复杂。随着GB、C-NCAP等评价要求的提高,往往需要投入高昂的开发费用,而进行汽车碰撞安全的CAE仿真计算,并进行结构优化模拟,逐步成为研究汽车耐撞性的必然选择。本文对汽车侧碰进行建模,根据仿真结果对基础车型进行评价,并通过结构优化提升车体结构耐撞性,为后续开发提供参考。     

正碰工况中油箱冲击脱落问题研究

为解决某车型正面高速碰撞过程中燃油箱固定机构失效问题,应用SPH方法建立某车型燃油箱在64 km/h偏置碰撞工况中的仿真模型,再现油液对于油箱的冲击作用及燃油箱脱离过程。优化燃油箱安装固定机构方案,解决了油箱绑带的安装工艺难题。进行加速台车子系统试验验证,证明方案的可靠性。最后进行整车正面高速碰撞试验验证,解决了燃油箱在高速碰撞冲击下脱落的问题。     

某越野车小偏置碰撞结构优化

针对25%小偏置碰工况,提出建立两道防线来应对,即前机舱设计的主动防线和乘员舱设计的被动防线,其中前机舱设计是应对小偏置碰的关键。利用建立的小偏置碰数学模型,推导出前机舱设计的两种思路:车体与壁障的重叠量最小、前机舱结构吸能最大,并且给出这两种思路的参考结构(shotgun环型结构)。利用这个设计思路对某非承载式车身越野车的前机舱和乘员舱进行设计优化,使小偏置碰性能的车体结构评价结果由POOR提升为GOOD,证明设计思路的有效性;同时,为了更好地利用承载式车身的结构特点,对承载式车身的汽车结构设计提出了建议。     

IIHS正面小重叠率碰撞评价方法研究

由于正面小重叠率碰撞交通事故的频发,美国高速公路安全保险协会（IIHS）于2012年发布了一项新的测试工况——正面25％重叠率碰撞试验,以此来进一步提高车辆的正面碰撞保护性能。分析正面小重叠率碰撞研究的目的和意义,研究总结了IIHS正面25％小重叠率碰撞评价的测试以及评价方法。选取IIHS小重叠率试验结果进行比较研究,利用正面全宽的测力墙数据分析了小重叠率区域内构件的吸能特点,解析了小重叠率碰撞试验中约束系统的作用以及假人伤害,初步探讨了应对IIHS小重叠率正面碰撞的应对措施。     

基于中国保险汽车安全指数 C-IASI的商业车险纯保费研究

车险作为我国第一财险险种，费率厘定不够精准一直是行业发展的痛点。在国外发达保险市场上，汽车碰撞安全等级及其修复性一直是重要费率厘定因子，并设有相关机构进行汽车碰撞测试。为了弥补我国在这方面的空白，中保研汽车技术研究院和中国汽车工程研究院在中国保险协会的指导下跨界合作开展低速碰撞测试，模拟事故常见的正碰和追尾，从耐撞性、维修经济性、维修比、维修费用、气囊是否直接起爆等 5个维度进行汽车耐撞性及经济维修性测评，构建中国保险汽车安全指数C-IASI。通过引入C-IASI的9项指标，并建立泊松-伽马模型和Tweedie模型，探究汽车自身耐撞性和维修经济性导致的不同赔付差异与机动车辆保费的适配性。实证结果表明，加入中国保险汽车安全指数C-IASI后，商业车险纯保费预测效果有明显提升，泊松-伽马模型和Tweedie模型预测效果接近。     

哈飞路宝正面碰撞安全性车身优化设计

针对哈飞路宝轿车车身设计的具体要求,建立了用于碰撞分析的整车车身结构简化有限元模型,并利用该模型对车身前部结构的几种设计方案进行了选择分析。利用计算机模拟技术对整车车身结构的有限元模型进行了模拟碰撞分析。模拟结果与实车碰撞试验结果的对比表明,所采用计算方法和模拟过程正确,提出的优化设计方案可以提高该轿车产品的被动安全性。     

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。     

两辆SUV乘用车侧碰耐撞性最差工况的判定

为了判定运动型多功能乘用车(SUV)受到同款车型以确定速度侧面碰撞时驾驶位附近车体耐撞性最差的工况,参考2018版中国新车评价规程(C-NCAP)中的相关要求,联合HyperWorks和LS-DYNA软件建立了两辆某款福特SUV侧面碰撞的有限元模型,仿真计算了撞击车在50 km/h的速度下以4种角度碰撞静止车辆侧面6个位置时被撞车驾驶位附近车体侧围构件的侵入量数据及其分布情况。结果表明:若两辆此款SUV发生侧碰且碰撞速度一定,则被撞车驾驶位附近车体侧围构件在碰撞角接近120°且碰撞位置处于法规侧碰处向前0~200 mm范围内的工况下所产生的侵入量最大,即被撞SUV驾驶位附近车体的耐撞性在这样的工况下显得最差。     

实用化小型轿车的新概念(一)

综合论述了未来小型轿车的发展趋势,就车型总体趋势、动力总成、被动安全、底盘平台、车身、电气等几方面的趋势进行了概括,对中国家庭轿车或经济型轿车技术水平的发展方向进行了分析。结合第59届法兰克福国际汽车展(IAA)和本田FIT车阐述了对未来小型轿车发展趋势的认识。     

考虑稳健性的汽车结构耐撞性优化设计

本文中基于C-NCAP中40%重叠度的偏置碰撞工况对某轿车进行结构耐撞性优化。为提高输出响应的预测精度,使用基于粒子群算法优化的支持向量回归模型来拟合设计变量与输出响应之间的关系,并利用非支配排序多目标遗传算法Ⅱ获得该优化问题的Pareto前沿。在确定性优化的基础上,并考虑产品性能在不确定因素影响下的波动,对其进行稳健性优化设计。最后,对优化结果进行有限元仿真验证。结果表明:优化后,结构质量减轻,耐撞性能明显提升,同时保障了稳定的产品性能。     

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     

不同冲击角度对两轮车骑行者保护试验区域伤害的研究

对交通事故数据的研究表明,两轮车骑行人也面临很高的受伤风险,各新车评价规程也开始对骑行人保护做出要求。根据中国保险汽车安全指数2023版规程的变化,通过选取符合要求的部分车型开展对比试验,分析在不同撞击角度下的头型伤害差异。试验结果表明,在撞击角度为45°时的伤害值大于撞击角度65°时的伤害值。