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。     

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.     

汽车侧碰MDB蜂窝铝材料力学特性试验研究

通过准静态压缩、动态冲击、铝箔拉伸等试验,对EEVC的侧面碰撞用移动变形壁障(MDB)蜂窝铝材料力学特性进行了研究。准静态压缩试验分析了MDB蜂窝铝材料在W、T、L 3个方向上的静态强度特性;动态冲击试验分析了蜂窝铝材料在厚度方向的动态强度相对于静态强度的变化;铝箔拉伸试验分析了构成MDB的2种铝箔材料的拉伸强度特性。试验结果表明,构成MDB的4个蜂窝铝块的静强度变化趋势基本相同;W向的变形对T向的强度没有影响;应变率使蜂窝铝材料的冲击强度高于静强度。     

基于约束系统仿真分析的ODB碰撞台车试验设计

设计了一种偏置可变形壁障碰撞(ODB)台车试验,以有效代替整车偏置碰撞试验。针对某款长安乘用车,用Madymo模拟软件,建立该车型驾驶员侧约束系统的计算机辅助工程(CAE)仿真模型。完成与整车64 km/h的40%ODB试验的对标,模拟了HybridⅢ型50百分位假人在试验中的伤害参数。同时考虑了台车的初始固定偏转角度和台车加速度两个变量,用CAE仿真分析,确定台车车身设置最优方案与整车试验对比。结果表明:对于头部、胸部等关键部位的伤害曲线,该台车试验方法与整车试验相似度大于80%。从而,提供了一种用台车试验代替整车偏置碰撞的新方法。     

汽车侧面碰撞试验用吸能材料研究

随着我国汽车安全性研究的不断发展和国内汽车碰撞试验水平的提高,有关汽车侧面碰撞安全性的法规也开始准备颁布实施。本文根据欧洲侧撞法规ECER95,对汽车侧面碰撞用吸能材料进行了大量的研究工作。通过对标准铝蜂窝和多种吸能材料力学特性的研究,建立用于汽车侧面碰撞模拟计算的移动可变形壁障(MDB)的模型,并通过模型验证自行开发的侧撞吸能结构的动态特性。     

基于AEMDB的侧面碰撞试验参数研究

为了新版中国新车评价规程(C-NCAP)能够有效地辨识车辆被动安全性能,通过对中国现有车辆前端外观参数的统计分析,确定影响车辆侧面碰撞安全性能的主要参数,并提出代表中国车辆特性的"平均"车型,在此基础上提出符合中国工况的移动壁障参数。将该新型移动壁障与2015版C-NCAP和2015版欧洲新车评价规程(Euro-NCAP)所采用的移动壁障参数进行对比分析,并采用3种类型移动壁障进行3次针对同一车型的实车侧面碰撞试验,提出了符合中国实际工况的侧面碰撞试验评价方法。结果表明:不同移动壁障参数对车辆侧面车门侵入量、车门侵入速度和假人损伤都有较大影响;移动壁障质量越大、蜂窝铝保险杠下沿离地高度越高、车门的侵入量越大,车门侵入速度也越高;对于乘员损伤来说,新型移动壁障和2015版Euro-NCAP用壁障试验结果对假人损伤时刻比2015版C-NCAP用壁障结果时刻要提前,且新型壁障峰值更大;研究结果对推动中国汽车被动安全发展和车辆侧面安全防护提升具有重要意义。     

一种侧面碰撞用蜂窝铝壁障性能开发与验证

以SUV车型为研究对象，开展了中国特征侧面壁障开发。通过对典型SUV车型特征进行参数提取，定义蜂窝铝壁障及台车的开发目标，运用特雷斯卡（Tresca）理论模型指导壁障材料选型与台车部件规格确定。通过壁障台车动态测力墙试验对蜂窝铝壁障的性能进行了改进与验证。结果表明：改进后壁障变形模式稳定，力学性能满足设计规范，能够表征SUV车型的外观和刚度特征。     

燃料电池城市客车侧面碰撞有限元分析

在参考汽车侧面碰撞试验国家标准GB20071-2006和欧盟ECE R95法规基础上,建立了以壳单元为主的整车有限元模型、移动变形壁障有限元模型和主要车载设备安装空间模型.采用LS-DYNA软件对燃料电池城市客车右侧中部、左侧中部和左侧后部3个相对较为危险位置的侧面碰撞进行了数值模拟,计算得到了侧面碰撞对燃料电池城市客车主要车载设备的加速度冲击.模拟结果表明,通过加装碰撞防护装置和增加底架的横向强度,燃料电池城市客车侧撞安全性可以得到较好保证.     

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.     

旋转式壁障设计及仿真验证

为避免进行不同类型汽车碰撞试验时,在固定壁障墙上频繁的拆卸和安装壁障设备,文章设计了一种集多个撞击面的旋转式壁障,通过旋转壁障基体达到快速更换壁障的目的。对壁障进行了等效静力仿真分析,仿真结果显示,壁障整体最大变形量为0.13mm,最大应力值为28.99Mpa,均在合理范围内。使用Hyperworks和LS-DYNA软件建立了某车与壁障有限元碰撞模型并进行了仿真试验,仿真结果显示壁障基体未发生移动及变形。根据仿真结果优化了撞击力传递路径,提高了壁障的可靠性和使用寿命。     

夏利轿车碰撞安全性模拟计算的研究

以TJ7101U轿车为研究对象，介绍了用于汽车碰撞模拟计算的非线性有限元法基本理论与算法，建立了夏利轿车的整车碰撞分析有限元模型，并应用非线性有限元模拟技术对该模型进行了车速为50km／h的轿车与固定刚性壁障正面碰撞的仿真计算?与已完成的该车型实车碰撞实验结果进行了对比分析，仿真计算的变形结果和实验数据吻合较好，验证了所建立的有限元模型的正确性     

正面碰撞等级预估方法

通过NHTSA和IIHS真实正面碰撞试验数据的统计和归纳,以及解析求解,分别建立采用C-NCAP评价的100％正面刚性壁障(FRB)碰撞和50％正面可渐进变形移动壁障(MPDB)偏置碰撞,以及采用中国保险汽车安全指数(C-IASI)评价的正面小重叠度壁障(SOB)偏置碰撞中碰撞波形和侵入量的评价方法,可为约束系统的匹配...     

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。     

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。     

基于正面40%重叠可变形壁障碰撞试验的汽车碰撞性能改进设计研究

介绍了C-NCAP轿车正面40%重叠可变形壁障碰撞试验的试验方法与设计要求。针对某自主品牌车型研发阶段在正面40%重叠可变形壁障碰撞试验中出现的前围板侵入量超标问题,结合结构薄弱区域工艺特点,提出了两种结构优化方案。建立试验对标有限元模型,通过仿真分析验证了这两种结构改进措施的有效性。     

碰撞试验移动壁障的开发

为解决试验壁障主要依靠进口的问题,提高移动壁障自主开发能力,文章以满足ECER95法规的侧碰移动壁障为例,通过阐述结合试验法规而研究得出的一整套开发过程。提供了包括避免产生二次碰撞的延时制动系统、符合质量质心的车体框架、适合制造商的部件选择、有限元强度分析及试验验证在内的设计方法,使碰撞试验移动壁障的开发过程有据可依。     

碰撞试验移动壁障的开发

为解决试验壁障主要依靠进口的问题,提高移动壁障自主开发能力,文章以满足ECER95法规的侧碰移动壁障为例,通过阐述结合试验法规而研究得出的一整套开发过程.提供了包括避免产生二次碰撞的延时制动系统、符合质量质心的车体框架、适合制造商的部件选择、有限元强度分析及试验验证在内的设计方法,使碰撞试验移动壁障的开发过程有据可依.     

汽车偏置碰撞安全性结构改进

应用Hypermesh和Pam-Crash软件建立整车有限元模型,按照C-NCAP试验要求分别进行整车正面碰撞和40%偏置碰撞仿真。通过仿真结果与试验结果B柱加速度曲线的对比分析,验证整车模型的正确性和可靠性,同时根据仿真结果评估车身结构偏置碰撞安全性能,对结构进行改进。改进后整车偏置碰撞性能得以提升。     

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。     

全铝车身电动轿车正面碰撞仿真和优化

为研究全铝车身电动轿车正面碰撞的耐撞性,应用ANSA建立了全铝车身电动轿车的有限元模型。依据C-NCAP对车身加速度、碰撞速度、车门变形量指标的规定,在LS-DYNA中对所建的全铝车身电动轿车的有限元模型进行了正面100%重叠刚性壁障仿真碰撞试验。试验结果表明:全铝车身电动轿车在正面碰撞过程中车身加速度大,在0.033 s时加速度达到最大值59.6g,高于C-NCAP指标中的目标值50g;前侧车门的最大变形量为41.72 mm,高于C-NCAP指标中的目标值40 mm。针对全铝车身电动轿车正面碰撞存在的问题,设计使用4因素3水平的标准正交矩阵,对全铝车身电动轿车的车身结构参数进行了优化调整。利用LS-DYNA依次进行仿真计算分析,确定了各因素对车身加速度影响的主次顺序;对仿真结果进行极差分析、方差分析和显著性分析,获得了最优方案,即前防撞梁厚度3 mm,吸能盒厚度3.5 mm,前纵梁厚度2.8 mm,前防撞梁材料7003。优化结果表明:与基础模型方案相比,优化后车身加速度降低了23.8%,前侧车门变形量减小了9.6%,增强了全铝车身电动轿车的耐撞性,为全铝车身电动轿车正面碰撞安全的设计与改进提供了依据。