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。     

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。     

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。     

基于C-NCAP的侧碰乘员保护对策分析

文章以某轿车为实例,结合整车侧面碰撞试验,就乘员舱设计中白车身、车门、内饰、座椅等具体结构作了一些分析,指出合理地设计乘员舱可以最大限度减少侧面碰撞事故中对乘员的伤害,针对国家侧面碰撞法规以及 C-NCAP 的要求,分析和探讨了提高轿车侧碰被动安全性的主要对策.     

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。     

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。     

轿车侧面碰撞乘员舱分区刚度优化与匹配研究

针对国内自主品牌轿车在侧碰中常出现车身侧面侵入量较大,导致侧面安全得分较低的现状,对轿车乘员舱刚度的优化与匹配进行了研究。将车身侧面碰撞区域划分为6个分区;通过整车侧面碰撞仿真,并结合正交优化得到了借助改变材料厚度和选用屈服强度高的材料来提高轿车侧面结构抗撞性的方案组合、各分区刚度的匹配和分区刚度与乘员伤害指标的关系。结果表明:整车侧面碰撞6个分区的刚度可明显分为高、低两组,各组的刚度曲线均呈"山峰"状,且组内和组间的刚度都存在一定的关系;优化方案对侧面结构抗撞性的改善最终体现为各刚度曲线同步上升,最后推算出了"峰值"刚度与乘员胸部得分之间的关系。     

某A级车基于2018CNCAP侧面碰撞性能改进

根据2018CNCAP草案及2012CNCAP,进行某A级车侧面碰撞性能的对比分析,通过侧面结构的侵入量、侵入速度的对比分析,明确该车型2018CNCAP侧碰性能水平。并结合CAE分析及试验结果,进行相关性分析,在相关性良好的整车模型基础上,开展基于侧面结构及材料的优化设计,确保乘员生存空间及乘员舱侵入速度满足项目要求。     

侧面碰撞乘员损伤影响因素分析

开发了侧面碰撞乘员胸部、腹部和髋部损伤影响因素分析模型,并经过多工况试验验证.在该模型的基础上研究了侧面碰撞侵入速度、侵入形态以及车门内饰系统刚度特性对乘员损伤的影响.得出结论是:控制侧面结构侵入速度在8m/s以下,在胸部撞击之前推开乘员的髋部(髋部提前)以及适当的车门内饰系统刚度特性,可以显著减轻对乘员的伤害.     

AEMDB侧面碰撞性能提升方法研究

新版C-NCAP评价体系在2018年即将推出,其中乘员保护的重要变化是侧面碰撞使用WorldSID假人,同时侧面碰撞的壁障也换成AEMDB大壁障。试验条件的变化对于汽车侧面碰撞安全性能的开发提出了更高的挑战。文章首先列举应对法规变化车身安全开发的关键点,同时提出相应的解决办法,从而为侧面碰撞性能的开发提供借鉴。     

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。     

基于顶压及侧碰简化模型的轿车车身B柱结构优化设计

综合考虑车顶强度和侧面碰撞的安全性能,对某轿车的B柱结构进行优化设计。基于顶压和侧碰的简化模型对B柱内板分成上下两部分进行焊接,将其高强度钢选型和厚度作为离散设计变量,同时对材料成本、车顶最大承载作用力、B柱侵入速度和侵入量进行约束,建立B柱结构优化的数学模型。采用移动最小二乘法构造近似模型,结合遗传算法对B柱拼焊板结构进行优化设计。结果表明:在优化计算效率大大提高的同时,材料成本降低了8. 0%,B柱结构总质量降低了19. 3%,B柱侵入速度、侵入量分别减小了5. 6%和3. 5%,车顶承载能力提高了17. 3%,有效提高了车顶强度和侧面碰撞的安全性能。     

汽车侧面碰撞安全性研究探讨

文中对比分析了美国FMVSS214和欧洲ECER95法规,阐述了我国汽车侧面碰撞的乘员保护标准(GB20071-2006)的相关内容。在汽车侧面碰撞研究方法上,说明了FMVSS214和ECER95法规中移动变形壁障的几何尺寸,以及ECER95法规中移动变形壁障的力的变形特性,并且在汽车车身结构方面对提高汽车侧面碰撞安全性的措施进行了探讨,概述了一些提高车身结构抗撞性的措施。     

某车型侧碰安全性能改进分析

针对中国新车评价规程(C-NCAP)的侧面碰撞要求,对某自主品牌乘用车进行了50 km/h侧面碰撞试验,通过对试验数据的深入分析,基于LS-DYNA平台,依据C-NCAP侧面碰撞标准建立了该车型整车侧碰有限元模型,利用实车数据验证其有效性,然后利用该模型对车身侧围结构进行改进,取得了良好效果。     

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。     

侧安全气囊在侧面约束系统中的集成

针对安伞法规关于不同碰撞形态下对乘员侧面保护的要求,进行了侧安全气囊集成于内饰侧面约束系统中的参数优化及系统验证,并在实车碰撞中证明了气囊参数满足可变形壁障侧面碰撞形态下对正位坐姿乘员的保护要求.针对TWG(国际轿乍生产联盟、轿车乘员约束系统委员会、高速公路保险机构)关于离位坐姿乘员在气囊爆破中的保护要求,进行了侧气囊参数校核与约束系统结构优化.     

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.     

新版C-NCAP侧面碰撞假人损伤研究

基于某车型的开发需求,采用新旧两种不同的侧面碰撞测试方法,对某车型进行了两次侧面碰撞试验,探究新的评价方法下,乘员保护面临的挑战。两种试验方法分别采用ES-2假人配合EEVC 2000可变形移动壁障和World SID50th假人配合碰撞中心后移以及保险杠高度提高的AE-MDB可变形移动壁障。试验结果表明,新的侧面碰撞测试方法对汽车侧面安全性能的要求更为严苛,主要体现在前排假人上肋骨损伤显著增加,后排乘员的头部损伤及盆骨损伤也明显增加。在新的侧面碰撞方案实施时,新的约束系统开发需要提高对前排乘员胸部及后排乘员的保护。     

汽车侧面碰撞侧围结构可靠性优化设计

为研究侧围部件对整车侧面碰撞的影响,选取B柱内板、加强板、车门内板和防撞杆的厚度作为设计变量,结合试验设计、响应面模型、可靠性理论及优化算法,构建侧碰侧围结构可靠性优化数学模型,对侧围结构进行确定性与可靠性优化,并进行对比分析。分析结果表明:两种优化方法都能提高侧碰安全性,但确定性优化使得B柱最大侵入速度十分接近约束边界,相比于确定性优化,可靠性优化使得B柱最大侵入速度有所减小,吸能量有所增加,车门最大侵入速度减小3.1%,且各输出响应均远离约束边界值,B柱与车门最大侵入速度的可靠度提升了26.6%和10.5%,满足设计要求。故可靠性优化更能满足整车侧碰侧围结构耐撞性及可靠性要求。