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。     

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。     

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。     

燃料电池汽车正面碰撞安全性研究

燃料电池汽车在结构上有别于传统汽车,其碰撞安全性尤应关注.文中重点对燃料电池汽车结构特点进行研究,建立燃料电池汽车正面碰撞有限元模型,运用LS-DYNA仿真确定车辆安全性能设计方案.同时根据燃料电池汽车的特点阐述了对其碰撞试验方法的思考.通过实车正面碰撞试验,验证了车辆结构改进设计的效果.     

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"。     

车辆正面碰撞中的耐撞性能仿真分析

为了评价汽车在正面碰撞事故中耐撞性能,应用HyperWorks仿真软件建立了车辆正面100%碰撞有限元模型。后处理利用HyperView对B柱下端加速度、A柱上部最大折弯角、前围板侵入量以及前门铰链变形量4项重要评价指标进行仿真分析,以此评估正面碰撞中车体的耐撞性能。结果表明:B柱下端最大加速度小于3ms合成加速度72g的要求,A柱上部最大折弯角对乘员伤害程度在允许范围内,前围板变形云图小范围超出目标值,前门铰链变形量不影响碰撞后车门的正常开启,车体耐撞性能良好。类比2017年C-NCAP实车正面碰撞结果,表明仿真试验具有较高的可信性,为车体耐撞性优化设计提供依据。     

商用车正面碰撞模拟仿真及其结构优化

应用LS-DYNA软件对某商用车整车进行了正面碰撞模拟仿真试验。结果表明,实车碰撞试验与模拟仿真的车辆变形趋势一致。在此基础上,提出了减小车身地板纵梁变形的有效措施,改进后可使纵向变形减小20%,为提高汽车碰撞安全性能提供了参考依据。     

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...     

轻型客车正面碰撞车架吸能结构优化设计

非承载式车身结构的轻型客车发生正面碰撞时,车架是主要变形吸能结构。因此,根据正面碰撞安全法规对某轻型客车的碰撞安全性改进设计中,以车架改进为重点,采用计算机模拟和试验相结合的方法优化设计了车架吸能结构,控制了车架的刚度和变形,为整车通过我国正面碰撞安全法规奠定了坚实的基础。项目进行过程中在国内首次将大规模网络集群并行计算技术应用于汽车领域,同时开创性地进行了车架总成动态冲击试验。改进实践证明,类似结构的车辆可以通过对车架吸能区结构的优化设计,在短时间内以较低的代价显著提高碰撞安全性能。     

轿车改进车型的正面碰撞仿真模拟研究

汽车制造厂会根据市场需求对现有车型进行改进。改进车型的开发周期一般比较短,通过CAE模拟可以在短时间内完成。本文以奇瑞公司某款车型的改进为例,介绍了针对汽车正面碰撞性能的设计,建立LS-DYNA的有限元模型模拟车辆正面碰撞刚性墙,优化车辆前部结构,将LS-DYNA运算输出的车体加速度作为MADYMO的输入条件,分析对比乘员保护效果,保证了原有安全气囊与改进后车型的匹配性。     

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。     

基于仿真设计的电动汽车正面碰撞研究

以显式动态有限元理论为基础,利用LS-DYNA对某型电动汽车正面碰撞进行了仿真研究。使用HYPERMESH对几何模型进行了网格划分。有限元模型中分别使用点焊和节点耦合的方法模拟车身焊接及电池与底架的螺栓连接。通过对仿真模型的虚拟实验分析,对汽车底架结构进行了改进设计并对电池组的碰撞安全性进行了考察。对改进后的车身进行了正面碰撞仿真和正面碰撞试验,结果表明,仿真结果比较准确地反映了该车实际碰撞过程,改进后的底架结构有效地提高了驾驶室处底架的刚度,减小了横梁的弯曲变形,将车门的变形量控制在可接受范围内。     

汽车正撞吸能部件改进的计算机仿真

本文为了改进某一整车的前碰撞性能，应用计算机仿真技术对该车的前碰吸能部件进行了碰撞仿真改进研究。由改进前后的整车有限元模型碰撞仿真计算结果与改进前后的实车碰撞试验结果的对比表明，部件的碰撞仿真设计是确保设计车辆具有良好碰撞性能的一种重要的方法和手段。     

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。     

正面小区域碰撞讨论

伴随着汽车技术的不断发展,人们对于汽车的安全性能也日益关注。在碰撞安全法规上,目前最严苛的当属美国公路安全保险协会IIHS提出的正面小区域碰撞。本文先介绍该碰撞测试的缘由、背景及测试工况,而后通过现有的实车测试报告及仿真试验数据对正面小区域碰撞过程中的碰撞力传递、能量传递、左侧B柱加速及车辆入侵量进行说明与分析,并总结出为什么在市多款车型在该碰撞测试下成绩不优秀及对车辆结构的改进提出方案。     

新型柔性护栏矩形截面立柱优化

为找到新型柔性护栏碰撞安全性最好的护栏立柱截面,据中国新出台的评价标准,通过建立车辆、护栏有限元仿真模型,对新型柔性护栏碰撞安全性进行综合分析。基于UG建模、VPG前处理软件、LS-DYNA仿真软件,对所建"汽车-护栏"模型从车辆驶出驶离点后的运动轨迹、车体加速度等方面分析车辆撞击新型柔性护栏的碰撞安全性。并通过多轮数值正交试验设计的方法获得了护栏截面优化设计分析的最优截面,通过长沙理工大学大型结构碰撞试验室实车碰撞试验验证护栏对车辆的导向性。结果表明:仿真计算所得车辆碰撞后运行轨迹、车体加速度等护栏安全评价指标与试验结果一致,满足新法规评定标准要求。     

基于2021年版C-NCAP的儿童伤害评估及开发策略

为提高整车正面碰撞减速度波形与儿童座椅的匹配保护效果,以2021年版中国新车评价规程为基础,对比分析了正面碰撞试验高、低性能车体减速度波形对Q3儿童假人胸部伤害的影响,发现碰撞前、后部幅值均匀的车体减速度波形更有利于儿童座椅安全性能的匹配,基于乘员载荷准则及已有试验数据进行了验证分析,获得理想减速度波形的相关设计目标为车体载荷准则值≤26.5 g、人体自由向前移动65 mm时对应时刻≤35 ms、人体受约束向前移动235 mm时对应时刻≥95 ms,建议采用ISOFIX通用及半通用儿童座椅、大延伸率儿童座椅安全带,并适当提高儿童座椅安全带上固定点高度。     

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。     

基于ECE R66法规的客车侧翻碰撞安全性能的仿真与优化

建立了某型号客车的有限元模型,依据欧洲ECE R66法规要求进行了客车动态侧翻碰撞过程的仿真,评价了该车上部结构的变形及其侵入乘员生存空间的状况,仿真分析结果与试验数据一致性较好,说明该有限元模型是准确的.根据多方案仿真结果,对顶横梁、窗立柱等结构进行改进设计,有效提高了其抗变形能力,改善了该车的侧翻安全性能.     

卡车正面固定障碍壁碰撞的计算机仿真分析

对卡车有限元模型进行了正面固定障碍壁碰撞仿真,在车身结构变形和乘员生存空间分析的基础上,对碰撞后车门开启性能进行了评估分析,并通过仿真分析验证了改进方案的有效性和可行性。