基于电池保护的侧面柱碰工况下车身结构优化

纯电动车型在发生碰撞时需要考虑对电池的保护,侧面柱碰工况由于柱子接触面远小于壁障,对电池的保护难度远大于前碰和后碰。文章通过研究,制定了柱碰工况下对电池保护的量化指标,识别出半填充挤压铝门槛、“圆管式”四号梁和承载力电池包的方案概念,通过提升管子厚度和曲率,优化挤压铝壁厚和加强筋位置,提高了车身侧面结构整体强度,降低侵入量,提升电池包的安全性能。     

汽车被动安全侧碰方面的研讨

中国侧碰法规的实施以及汽车侧碰事故中的高伤亡率,使汽车侧面的碰撞安全性越来越受到人们的注意。为了更好的保护乘员安全和提高汽车的侧面碰撞性能,可以对B柱、前地板横梁等车身结构进行优化,也可以对侧面安全气囊和侧气帘进行探究,使乘员在侧面碰撞中将伤亡降到最低。     

泡沫铝填充门槛横梁改善汽车侧碰安全性研究

汽车发生侧面碰撞时,主要通过车门结构件、门槛横梁、底板、B柱等结构件进行能量传递或自身的变形来吸收碰撞能。合理的侧面结构和新材料应用,是提高汽车侧碰安全的有效途径。基于泡沫铝材料在静压和冲击状态下的特性研究,将泡沫铝复合结构优化后填充到门槛横梁中,在不同速度下进行有限元模型碰撞仿真分析,对优化后车身与原车的侵入量和加速度峰值进行对比,研究泡沫铝复合结构在不同速度碰撞下改善汽车抵抗碰撞的效果。结果显示,泡沫铝复合结构在3种速度碰撞中均达到了较好的减少侵入量和降低加速度峰值的效果。     

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...     

电动汽车动力电池碰撞安全设计方法研究

文章结合国内外汽车法规及新车评价规程,研究了不同碰撞工况对某款电动汽车动力电池的损伤影响。研究发现,在侧面斜柱碰工况下,电池模组容易受到挤压,动力电池系统发生短路、漏液及起火的风险较大;同时,通过对某款电动汽车在斜柱碰工况下电安全防护设计的研究,提出一种基于电池模组损伤容限的动力电池防护设计方法,该方法有利于车辆的轻量化开发,可降低电动汽车能耗及整车物料成本。     

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。     

小型纯电动汽车正面碰撞分析

针对某单排座纯电动汽车,建立了碰撞有限元模型,并利用23 km/h低速全宽正面碰撞试验的整车碰撞吸能过程、碰撞变形及碰撞特性参数,验证了所建模型的完整及有效性。根据GB 11551—2014对50 km/h高速正碰工况下整车结构变形及B柱加速度特性进行分析,讨论了乘员安全空间及电池箱、电机、动力电线等纯电动汽车碰撞安全相关问题。     

汽车碰撞安全与轻量化研发中的若干挑战性课题

汽车结构与动力电池的碰撞安全性是开发轻量化、电动化汽车的强制性要求和关键基础性支撑技术。通过3个方面的10个典型课题及研究结果,介绍并综述了汽车碰撞安全性研发的技术挑战。第一,采用夹层式汽车前舱罩盖技术,提升罩盖结构力学特性的横向均匀性以及冲击响应历程的均匀性,满足汽车吸能位移限定下的行人头部碰撞响应控制;采用精细人体有限元模型解析复杂工况下行人下肢损伤机理和影响参数,基于人体组织损伤层面的虚拟评估改进汽车结构的人体碰撞保护设计;面向复杂道路交通事故工况和多样化人体特征,解决强非线性条件下的自适应乘员智能保护系统优化设计难题,通过在时间和空间上对乘员约束载荷的均衡化实现针对工况可调的碰撞保护。第二,揭示材料冲击测试中系统共振导致信号振荡和材料屈服放大振荡的机理,开发抑制信号振荡的轻质动态力传感器;精细表征材料在碰撞载荷和复杂应力状态下的力学行为,针对高强钢、塑料、胶粘和焊点等轻质高强材料及复合连接接头建立大变形失效断裂预报方法及仿真模型。第三,基于动力电池多工况挤压试验,建立电池在外载荷作用下的材料失效、电压陡降与温度上升的响应特征关联性,提出用力学响应特征预测电池内部损伤起始和短路发生的判据,解决电池在机械滥用载荷下的短路预测问题,建立能准确预测电池变形响应的数值模型及碰撞安全评估方法,并应用于电池包和电动车的轻量化与碰撞安全性设计。     

基于2018版C-NCAP中WorldSID假人侧面乘员约束系统分析

整车碰撞仿真需要大量的计算资源,对乘员约束系统仿真优化而言浪费较长。利用整车侧面碰撞仿真动画结果,用子系统方法进行侧面碰撞仿真模拟,优化侧面气囊参数,可以有效地模拟侧碰工况,并极大地节省计算资源。     

高强度铝合金型材防撞梁碰撞性能研究

铝合金挤压型材已经广泛应用于汽车结构件,同时使用手段也越来越精细化、科学化。以典型的铝合金挤压型材防撞梁总成为研究对象,以仿真模拟优化设计为先导,研究了不同性能的横梁和吸能盒匹配下,各防撞梁总成在汽车修理研究学会（Research Committee of Automobile Repairs, RCAR）低速碰撞和C-NCAP法规高速碰撞条件下的综合性能;并基于新开发的380 MPa级高强度6XXX系铝型材的力学性能优势,所制备的防撞梁总成在台车碰撞试验验证中性能表现更优,即在高速碰撞工况下,采用更高强度铝型材横梁能够降低外界对车身的冲击、减小最大侵入量,有利于车内乘员的安全保护。     

垂直侧碰电动自行车下的小汽车超速辨识方法

为了更加方便准确地判定在垂直侧碰电动自行车事故中小汽车是否超速,以城市交叉口垂直侧碰事故为例,提出了一种垂直侧碰电动自行车下的小汽车超速辨识方法.以碰撞时刻为分界点,将碰撞事故按照时间顺序分为碰撞前和碰撞后2个阶段,采用逆向还原事故发生的方法,结合抛距与碰撞速度的经验公式提出了小汽车碰撞速度模型,在测得制动痕迹长度的基础上利用动能定理构建了小汽车制动时刻速度模型.运用PC-Crash仿真,结果表明,小汽车制动时刻速度在34~38 km/h时,辨识误差为1.47%;在42~70 km/h时,误差小于1.3%.通过比较可知,辨识精度相对GIDAS最多可提升15.94%,可精确地分析小汽车垂直侧碰电动自行车事故,并辨识小汽车有无超速,但仍需提高在34~38 km/h区间内的辨识精度.      

锂离子动力电池模组碰撞失效行为试验研究

随着新能源汽车的快速发展和普及推广,锂离子动力电池的安全性问题日益突出。文章基于电池系统国标检测项目和典型汽车碰撞工况,设计了锂离子电池模组在不同加载速度和不同方向下的挤压试验,分析了锂离子电池模组的复杂力-电特性和失效行为。结果表明:电池模组在低速和高速挤压试验过程中均出现内短路和热失控现象,高SOC电池模组相比于低SOC模组在发生热失控后更容易起火燃烧。高速冲击工况下电池模组发生内短路时的侵入量比低速工况时小,说明电池模组的损伤容限随着加载速度的提高而降低。电池模组在碰撞工况下的力学特性及安全性具有典型的方向性。电池模组X方向的抗冲击能力相比Y向和Z向更强,但因电池单体堆叠热量积聚使得模组热失控更严重。研究结果为模组耐撞性能提升和整车电池碰撞防护设计提供了重要参考依据。     

插电强混式车载电池储能系统碰撞安全性设计

针对插电强混式车载电池储能系统进行相关的碰撞安全研究,提出对车载电池储能系统在碰撞工况下的安全保护设计要求,并基于上汽所进行的插电式混合动力车型开发项目,实施具体的安全设计方案,通过试验验证设计方案的可行性,可以推广到其它相关项目应用。     

基于车辆事故深度调查的侧碰事故特征分析

侧面碰撞事故的发生率和致死率仅次于正面碰撞,而致伤率居于第一位。文章运用统计分析与对比分析的方法对侧碰事故发生道路路段和侧碰事故发生原因等进行了研究,从机动车驾驶员、车辆类型、道路类型和事故发生时间等方面对机动车-机动车侧碰事故发生情况进行分析。分析结果显示由驾驶员违法引起的侧碰事故较高,占405起侧碰事故车辆总数的52.7%,其中违法行为又以未按规定让行、违反交通信号和超速行驶这三种为最;在分析道路因素对侧碰事故的影响时发现十字路口路段侧碰事故发生较多,占所统计的405起侧碰事故案例的61%;最后分析交通环境对侧碰事故的影响时发现在10:00~12:00和14:00~16:00这两个时段发生机动车侧碰事故较多。     

基于大壁障侧碰和75°侧柱碰的车身耐撞性和乘员损伤研究

基于侧面碰撞对乘员损伤的严重性,运用试验法和仿真法对某车型的侧面碰撞性能和乘员损伤进行研究。通过对车身侧面结构变形、速度响应、乘员损伤情况进行分析,得出了大壁障侧碰和75°侧柱碰的碰撞特性,并提出了B柱、前后门、门槛梁的优化方案。结果表明:相较于MDB壁障侧碰和90°侧柱碰,大壁障侧碰和75°侧柱碰对车身耐撞性提出了更高的要求,对前后排乘员造成了更严重的损伤。通过对侧面车身结构的优化,有效地降低了车身各部位的侵入量和侵入速度,增大了乘员的生存空间,提升了车身安全性。     

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。     

实现无污染、零排放 上汽大通力推新能源市场化之路

<正>EV80采用了性能稳定、可靠性高的锂离子电池,电池容量高达75kWh。EV80对高压电安全进行了全方位的防护,包括高压碰撞断电、高压互锁等保护等多重防护措施,在碰撞及漏电时能及时主动切断电源,确保车辆在各种工况下的高压电安全。     

无中顶横梁车身B柱结构设计

本文对无中顶横梁车身B柱加强板总成结构设计进行了研究.分析了市场变化对车身设计的影响.研究了B柱加强板总成结构特点,针对6种设计方案进行成本重量、结构、工艺等对比分析.进而通过CAE仿真分析,改进结构设计.最后根据设碰撞安全法规对结构设计进行优化,论证设计可行性.本文研究的无中顶横梁车身B柱加强板结构设计,满足碰撞法规...     

电动汽车安全性隐患及其对策

文章讨论电动汽车可能存在的安全隐患及其相应的处理对策,如电池安装位置的选择、电池的约束及电池的通风等,并对最危险的工况如遭受碰撞等条件下的电池架设计进行了初步探讨,在此基础上提出了一种有利于提高电池碰撞安全性的新型车体结构及电池布置方法。     

轿车门内饰板总成侧碰设计优化

主要论述运用UG软件及CAE分析对轿车门内饰板总成侧碰区域结构进行分析。零件在满足自身刚度设计要求的同时,具有吸收能量的作用,以满足C-NCAP侧碰轿车门内饰板总成对乘员的保护要求。经过实验室实车碰撞结果,轿车门内饰板总成的设计通过验收。