一种针对C-NCAP中MPDB工况碰撞兼容性的优化方法

本文中对中国新车评价程序(C-NCAP)2021年版中首次引入的移动渐进变形壁障(MPDB)碰撞试验工况进行了介绍,对碰撞兼容性的评价指标进行了说明,并提出了一种针对于MPDB工况碰撞兼容性的优化方案.仿真分析与验证的结果表明,此优化方案可明显改善碰撞兼容性得分,可应用性强.     

基于MPDB工况的整车兼容性指标优化

在2021版中国新车评价规程（C-NCAP）中,正面50%重叠移动渐进变形壁障碰撞试验（MPDB）取代了原有的正面40%重叠可变形壁障碰撞试验（ODB）,并首次提出了整车碰撞兼容性指标考核要求。为了确保整车碰撞兼容性指标在详细设计阶段满足要求,需要对整车进行碰撞兼容性优化分析。文章首先对某款中型运动型多用途汽车（SUV）进行有限元碰撞仿真建模与MPDB工况分析,提出碰撞兼容性优化方案,最终进行计算机辅助工程（CAE）对比验证。结果表明,通过增加车辆前端与壁障之间的有效接触面积,并进行车身刚度匹配,可大幅度降低整车兼容性罚分,同时也为后续新车型设计开发提供参考依据。     

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...     

乘用车MPDB工况碰撞兼容性研究

对影响移动渐进式变形壁障(Mobile Progressive Deformation Barrier,MPDB)工况碰撞兼容性的关键因素(整备质量、结构强度)进行了分析研究,总结了整备质量与乘员负载指数(Occupant Load Criterion,OLC)之间呈线性关系,车身前部结构强度对击穿问题影响明显,通过改善前部结构强度可以很好地改善该问题,同时给出结构设计建议,为其他车型设计提供参考。     

基于MPDB试验的碰撞兼容性评价方法解析

作为被动安全领域新的发展理念,碰撞兼容性越来越受到车企和消费者的重视。根据移动渐进可变形壁障（MPDB）试验得出的标准偏差（SD）、乘员载荷指标（OLC）、触底和结构高度等判定结果能有效反映车辆的碰撞兼容性。文章详细解析了上述四种指标的评价方法和意义,有针对性地总结了降低试验车辆攻击性的改善方案。欧洲新车评价规程（Euro NCAP）和中国新车评价规程（C-NCAP）在碰撞兼容性评价方法和罚分规则上各有异同,文章对两种规程进行了详细对比和解读。最后对近两年来大量MPDB试验碰撞兼容性结果进行整理,通过数据分析展示了目前主流车型的碰撞兼容性水平和一些具备现实意义的内在规律。     

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。     

不同碰撞模式下的汽车侧面结构抗撞性分析

对比了美国和欧洲侧面碰撞法规的不同;利用计算机模拟方法建立了某中级轿车4种不同碰撞模式(ECE R95规定的移动变形壁障侧面碰撞、Euro-NCAP规定的侧面柱碰撞、FMVSS214规定的移动变形壁障侧面碰撞和侧面柱碰撞)的动态仿真模型.通过动态仿真计算获得了4种碰撞模式下的车体结构变形参数,分析比较了不同碰撞模式下车体结构变形特点和可能引起乘员伤害的程度,并提出了侧面结构抗撞性的改进方法.     

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。     

基于OLC拐点的车体结构较优设计

基于OLC理论,研究了正面碰撞中车体结构设计与乘员损伤的关联性.基于56 km/h正面刚性壁障(Frontal Rigid Barrier,FRB)碰撞工况,通过二阶波简化得到一阶加速度a1、二阶加速度a2、动态位移D三个车体结构设计指标.分析了不同车体结构设计指标与OLC的关系,发现在D不变的情况下,当a1≤215....     

Fracture properties of aluminum foam crash box

This study investigates the compression property experiment to examine impact absorption when aluminum foam is applied to crash box in order to absorb impact energy in car crash with low speed. The result of compression property experiment shows that case 6, which involves the buckling that collapses into 5-layer structure, is the best model with regard to impact absorption. This study analyzes impact characteristics according to the structure of crash box which influences such factors as damage and safety of vehicles. As the simulation result can be agreed with experimental graph, all experimental data at this study are verified. These experimental results can be applied into real field effectively. It also proposes the effective design to improve impact performance by analyzing the property of crash box through its compressive test.     

Design,manufacturing and evaluation of glass/polyester composite crash structures for lightweight vehicles

The development and validation of a modular composite impact structure is presented in the present paper. Quasi-static and dynamic impact tests of the composite components and a full frontal crash test of a vehicle prototype with composite impact structures manufactured by a new UV-pultrusion process have been performed. The results have demonstrated the feasibility of composite impact structures for crash applications with high specific energy absorption values compared with current metallic crash structures. Furthermore, due to the high production capacity of this new manufacturing process, cost-effective composite impact structures for mass-production of conventional cars may be feasible. Finally, a multimaterial numerical model as design tool for crashworthiness applications has also been validated. Different accelerations measured in the crash test have been accurately predicted as well as the crash behaviour of the composite impact structures.     

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     

基于吸能率的车辆碰撞相容性分析及优化设计

开展了车辆防撞性和碰撞相容性的设计分析,提出了一种新型相容性指标——吸能率rE并验证其合理性,该指标可望解决现有评价指标对车辆侵入程度的量化缺乏连续性和普适性的问题。然后对参数化模型进行自动更新,从而进行设计变量优化求解,最终形成一套集成设计方法。工程实例显示,提出的吸能率指标rE可实现对目标车辆攻击性程度的连续量化评估,参数化优化策略可有效提升车辆碰撞相容性和设计优化效率。     

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。     

非承载式车身正面碰撞的数值分析

本文阐述了整车数值分析的基本概念和步骤，对一具体车型进行了正面碰撞的模拟仿真。根据分析的结果和非承载车身的设计原则对该车身结构进行了详细地分析，找出设计中的一些不足之处，并提出一些相应的改进措施。     

载货汽车防护装置最佳离地高度和刚度的分析

在大型载货汽车与轿车的碰撞事故中，轿车钻入载货汽车下部是十分可怕的死亡交通事故形态。前下部防护装置，后下部防护装置能够有效地防止钻入碰撞事故。此文分析了下部防护装置的离地高度和刚度对钻入碰撞防护效果的影响，下部防护装置在确保阻止钻入碰撞功能的前提下应尽可能多地吸收碰撞能量，以减轻轿车在碰撞中的伤害。以上述原则计算出了不同离地高度的下部防护装置的最佳刚度。