基于25%小偏置碰撞的车身结构研究

通过建立数学模型对车辆在25%小偏置碰撞中的侧滑过程进行分析,并基于有限元仿真、参考车型侧滑结构分析及实车碰撞试验,对车身25%小偏置碰撞过程中的侧滑策略及传力路径进行了总结分析。结果表明:"环状安全车身"与横向引导式边梁是25%小偏置碰撞时提供侧向力的关键结构;基于轻量化设计的车身侧滑策略在保证车辆安全性能的同时可使车身增加的钣金质量减轻。     

轿车侧面柱碰撞和可变形壁障碰撞试验研究

为研究侧面柱碰及侧面可变形壁障碰撞试验特点,选取某B级轿车分别进行了Euro-NCAP中侧面柱碰试验和C-NCAP侧面可变形壁障（AE-MDB）试验。分析了车身加速度以及假人伤害特点,结果表明：侧面柱碰撞相比可变形壁障碰撞对乘员有更大的损伤风险,车身加速度更大,车身侵入量更大、局部变形更严重。为减少侧面碰撞伤害,需要增加碰撞侧车身局部强度,避免小区域重叠刚性碰撞。     

某车型侧面柱碰车身结构耐撞性优化

为避免某车型侧面刚性柱碰撞中存在的车身结构变形过大,胸部压缩量超标的问题,优化和改进了该车身结构。根据座椅安装横梁、地板严重扭曲,乘员生存空间不足的试验结果,建立车身结构及约束系统侧面柱碰撞模型;根据侧面结构耐撞性的设计原则,变更了车身结构和材料等级。结果表明:优化后车身侧面结构强度得到有效提升,侧柱碰前车门的最大侵入量降低13%,增加了侧面约束系统的缓冲空间,降低了假人胸部的伤害值。因而,这些改进,满足了整车侧面碰撞安全目标。     

纯电动SUV正面25%偏置碰撞仿真和优化

为研究某款纯电动SUV在正面小重叠碰撞下的安全性能,根据美国高速公路安全保险协会发布的测试规程,应用ANSA软件建立纯电动SUV正面25%偏置碰撞模型,利用LS-DYNA显式求解软件进行了计算。通过HyperView后处理软件分析了整车加速度、前围板最大侵入量、关键部件变形和吸能情况,发现该车型碰撞力有效传递路径为上纵梁传递到A柱,轮胎通过悬架系统传递到中地板边梁和门槛梁,而关键吸能部件(吸能盒和前纵梁)没有成为有效的碰撞力传递路径;乘员舱相关部件(A柱、A柱上边梁及中地板边梁等)刚度不足,该车型乘员舱变形严重。针对该车型在正面25%偏置碰撞试验中乘员舱变形严重的问题,从改善碰撞力传递路径和采用轻型铝合金材料以提高乘员舱刚度两个方面进行了优化。结果表明:整车碰撞安全性得到有效提高,乘员舱侵入量明显减小,前围板最大侵入量由246.59 mm减小到151.29 mm,降低了38.65%,结构评级由"差"提升到"良好"。针对提高乘员舱刚度后整车加速度峰值过大的问题,进行了L9(34)正交试验分析,得到了在前围板最大侵入量由151.29 mm降低到146.49 mm的前提下,整车加速度最大峰值由55.86g降低到44.77g的最优组合方案。     

A级车正面全宽碰撞试验中假人小腿伤害研究

在C-NCAP中,通过小腿轴向力和小腿性能指标评价对假人小腿的伤害。通过对A级车在正面全宽碰撞中假人小腿与大腿轴向力间关系的研究可知,小腿轴向力曲线通常为"W"形,其第1个峰值出现时刻为腿部与仪表板等发生碰撞时刻,峰值大小由之前腿部运动情况决定;小腿的性能指标曲线基本为"M"形,在车身前端刚度较大的碰撞情况下,性能指标由"M"曲线的第1个峰值确定;在车身前端刚度较小,脚下地板发生严重变形的碰撞情况下,性能指标由"M"曲线的第2个峰值确定。     

整车侧面移动壁障碰撞的耦合仿真计算

如何准确预测和评价整车侧面碰撞结构侵入情况下的乘员伤害是目前的工程难题。文章针对E-NCAP侧面碰撞规程,采用Ls-dyna有限元与Madymo多刚体耦合计算方法建立整车有限元与ES一2FacetQ假人耦合模型,仿真分析车身侧面碰撞变形,评价结构侵入后的乘员伤害。耦合计算结果表明,车身侧面结构变形和假人伤害与碰撞试验值具有较好的吻合度,证明了耦合方法的可行性和正确性,可为改进车身侧面结构提供参考依据。     

基于C-NCAP中MPDB试验对HybridⅢ5百分位假人的伤害分析

正面50%重叠移动渐进变形壁障（MPDB）工况是源于不同类型车辆碰撞相容性的研究,本文针对MPDB试验中的Hybrid Ⅲ 5百分位假人在碰撞试验中受到的损伤进行研究。通过对比汽车副驾位置的Hybrid Ⅲ 5百分位假人和驾驶员后排位置的Hybrid Ⅲ 5百分位假人的头颈,胸腹部,大腿、骨盆等身体部位的伤害值,分析Hybrid Ⅲ 5假人在车辆不同位置的损伤情况。结果表明,Hybrid Ⅲ 5假人在副驾位置时比在主驾后排位置时受到的损伤较小,尤其是其头部HIC值和头部合成加速度方面。     

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%。     

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。     

侧面碰撞试验中前排假人背板力的应用研究

对汽车侧面碰撞试验中前排假人背板力的典型曲线进行了分析研究,指出背板力曲线可划分为碰撞初期的假人上半身相对座椅靠背晃动阶段、侧气囊作用阶段、门板变形侵入阶段、B柱和门槛梁明显变形侵入阶段和车辆快速向右侧侧移阶段等5个阶段。依据背板力曲线中主要阶段的走势和幅值,并结合试验结果,可进行侧气囊和车身侧面结构的优化。     

汽车正面碰撞后排小体位假人伤害研究及优化

提出了一种相应的伤害优化方案,基于 C-NACP正面碰撞工况搭建碰撞分析模型,同时通过与正面 100% 重叠刚性壁障碰撞试验的 Hybrid Ⅱ 5th女性假人试验数据进行对比来验证模型的可靠性。基于对标结果进行优化设计,对比分析不同优化方案对乘员安全性的影响趋势。确定优化方案,即增加碰撞锁止锁舌、线性预紧器配置,增加座椅刚度,调整安全带限力值。与原始方案相比,在碰撞过程中后排女性假人总体得分提升84%。根据C-NCAP星级评定规程,此后排女性假人得分高于94%,成绩优秀,验证了方案的有效性,可为后排小体位假人伤害的优化研究提供参考。     

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。     

不同座椅安装方向下Q3损伤研究

针对目前儿童保护不足的问题,本文分析了10款轿车在50km/h的正面100%重叠刚性壁障碰撞试验中Q3儿童假人的损伤情况,同时比较了儿童座椅在前向安装以及后向安装下儿童的损伤情况,依据C-NCAP(2021)中的评价项对儿童假人的头部、颈部、胸部进行分析。结果表明,在儿童座椅后向安装的情况下,儿童头部、颈部、胸部的损伤值远小于前向安装时的值,即后向安装的儿童座椅在正面碰撞的交通事故中对儿童起到了更好的保护效果。     

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"。     

基于乘用车内部凸出物试验测评方法研究

目前,国内外有关汽车内部凸出物试验的标准中均只将假人头部作为参考指标;而正面碰撞法规和C-NCAP(2021版)中均将假人的头、颈、胸、骨盆、腿等部位损伤值作为衡量汽车安全性能优劣的重要评价指标。本文通过滑台碰撞试验方法,对汽车内部凸出物试验测评方法进行研究;结果显示:假人的头、颈、胸、腿部均受到不同程度的损伤;尤其是95th假人的骨盆位移量过大,造成假人下半身受到损伤更为严重。因此,本文建议乘用车内部凸出物试验测评方法中,应适度考量假人多个部位及其损伤指标,旨在不断完善我国汽车安全标准体系,进一步提升汽车安全性能,更好地保护驾乘人员的乘车安全。     

基于2021版和2015版C-NCAP的某驾驶员座椅鞭打试验对比分析及改进

通过对比2015版和2021版C-NCAP鞭打试验评价规程和评分原则,总结了两个版本之间的异同点。搭载BioRID II假人模型对同一批次的某驾驶员座椅分别进行2015版和2021版C-NCAP鞭打试验,并对比了在不同版本评价规程下试验后假人颈部的伤害情况,找出失分的主要因素,为厂家进行驾驶员座椅设计提供了相对应的改进措施,以提高某驾驶员座椅在2021版C-NCAP鞭打试验部分的得分。     

小空间车型第2排乘员保护性能优化

为了研究小空间车型第2排乘员在正面碰撞过程中受到的伤害,利用仿真分析的手段,对比分析了不同的车体碰撞波形、乘员布置空间以及约束系统性能参数对第2排乘员伤害的影响,确定了安全带限力等级、车体碰撞波形及第2排座椅坐垫的布置角度是影响第2排乘员保护安全性能的关键因素.针对第2排乘员布置空间较小的车型,在保证第2排假人头部伤害满足目标要求的情况下,减小安全带的限力等级,增大第2排假人头颈部及胸部的前移量,以降低假人颈部及胸部的伤害,从而有效改善了第2排乘员的伤害情况.     

大客车车身骨架碰撞仿真分析

在ANSYS／LS-DYNA中建立了大客车车身骨架正面碰撞有限元计算模型，并在普通计算机上完成了整车与刚性壁的碰撞仿真计算，从结构变形、乘员生存空间和碰撞加速度三个方面分析了车身骨架的耐撞性问题，讨论了改进方法和措施。     

某车型多种正面碰撞安全性能性分析

实际生活中的正面碰撞事故往往形式复杂,因此,文章结合2018版C-NCAP和C-IASI两大规程中规定的工况以及生活中常见的正碰事故类型情况,通过仿真分析总结了某车型在四种正面碰撞工况下的安全性能,能够为全面研究汽车正面碰撞的安全性能提供参考借鉴。