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。     

车辆小重叠碰撞探讨

目前小偏置碰撞(25％重叠碰撞)在世界汽车安全领域正受到愈来愈多的关注.分析现有车身结构在碰撞形式、侵入量、加速度以及被动约束系统等方面存在的问题.以沃尔沃S60与奥迪A4在碰撞过程中4个阶段不同的表现为例,得出碰撞第2阶段是影响25％偏置碰撞结果的关键过程,该阶段中车身shotgun封闭环状结构对25％重叠碰撞起到重要作用.指出车身结构、底盘悬挂摆臂结构件在碰撞中的变形趋势以及气囊气帘布置等是未来车辆被动安全提升的方向.     

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。     

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"。     

偏置碰撞中车身结构优化设计

为了提高汽车在偏置碰撞中的安全性能,文章通过加强前横梁、前围纵梁、A柱内板及A柱加强板的结构;优化前围中骨架、门槛及地板纵梁等材料,并增强各件之间的连接,结合CAE偏置碰撞的安全分析,对车身结构进行优化设计,从而减小乘员舱的变形和对乘员舱的入侵量,为车内乘员提供了更加安全舒适的环境,最终达到提高车身安全的目的,使汽车在偏置碰撞中的安全性能得到很大改善,对乘员起到更好地保护。     

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。     

正面碰撞车身结构优化方法和优化方案分析

现有的车辆正面碰撞试验方法主要有百分百正面碰撞和百分之四十偏置碰撞两种碰撞试验,百分之四十偏置碰撞主要考核车身结构的安全性能,本文提出了一种正面偏置碰撞车身结构优化的方法,并在此方法的指导下针对某车型车身结构在偏置碰撞中出现的问题进行了优化,优化后的车身变形量达到了前期定义的目标。本文提出的车身结构优化方法思路清晰,目的明确对今后车型的开发具有一定的指导作用。     

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。     

全新宝马5系在IIHS测试中获顶级安全评价

正美国公路安全保险协会(IIHS)于5月12日公布了最新的测试结果,这次参加碰撞测试的是宝马全新5系。经过多种工况的测试,该款车最终获得了"Top Safety Pick+"(顶级安全车+)评价。从碰撞结果来看,宝马全新5系在小区域重叠碰撞测试(即正面25%偏置碰撞)、正面40%偏置碰撞、侧面碰撞、车顶抗压强度及鞭打试验这5项测试中,均获得了"优秀"(Good)的成绩。在正面25%偏置碰撞测试中,乘员舱结构保持得比较完整,最大位移量出现在制动踏板位置(12cm),中控台与前门铰链的位移量为2~3cm。而     

基于载荷传递模型的汽车耐撞性研究

为了提高汽车正面碰撞安全性,文章研究了碰撞载荷在车身结构中的传递路径,并以此为依托,总结了基于载荷传递路径的汽车碰撞安全性优化方法。以具体的车身结构为例,结合此方法,构建了其在整车64km/h正面40%偏置碰撞工况下的载荷传递模型。以优化侵入量为目标,载荷传递路径为根本,基于所建模型,提出了改进方案。结果表明,提出的改进方案在改善正面偏置碰撞汽车耐撞性方面取得了很好的效果。     

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。     

整体式热成型门环技术在轻量化车身上的应用

随着中国保险汽车安全指数（C-IASI）25%小偏置碰撞法规的实施,如何在提升碰撞性能的同时实现轻量化是各大主机厂共同面临的问题和挑战。文章基于某款新能源车型,通过应用整体式不等厚热成型门环,最终实现25%小偏置碰撞性能提升和明显轻量化效果,方案应用对于行业有一定借鉴和参考作用。     

基于MPDB和25%偏置碰的白车身设计研究

驾乘体验化、安全健康化、节能降耗化以及日益严格的汽车安全评价指标对白车身产品开发提出了更高的要求。通过结合某高安全（2021版C-NCAP五星,2020版C-IASI G评价）燃油SUV车型白车身产品开发,围绕MPDB碰撞兼容性和25%偏置碰工况的解决方案及轻量化技术进行了设计研究,找到了一条有效解决路径。试验结果表明解决方案能够满足碰撞兼容性和轻量化要求。     

纯电动SUV正面25%偏置碰撞仿真和优化

为研究某款纯电动SUV在正面小重叠碰撞下的安全性能,根据美国高速公路安全保险协会发布的测试规程,应用ANSA软件建立纯电动SUV正面25%偏置碰撞模型,利用LS-DYNA显式求解软件进行了计算。通过HyperView后处理软件分析了整车加速度、前围板最大侵入量、关键部件变形和吸能情况,发现该车型碰撞力有效传递路径为上纵梁传递到A柱,轮胎通过悬架系统传递到中地板边梁和门槛梁,而关键吸能部件(吸能盒和前纵梁)没有成为有效的碰撞力传递路径;乘员舱相关部件(A柱、A柱上边梁及中地板边梁等)刚度不足,该车型乘员舱变形严重。针对该车型在正面25%偏置碰撞试验中乘员舱变形严重的问题,从改善碰撞力传递路径和采用轻型铝合金材料以提高乘员舱刚度两个方面进行了优化。结果表明:整车碰撞安全性得到有效提高,乘员舱侵入量明显减小,前围板最大侵入量由246.59 mm减小到151.29 mm,降低了38.65%,结构评级由"差"提升到"良好"。针对提高乘员舱刚度后整车加速度峰值过大的问题,进行了L9(34)正交试验分析,得到了在前围板最大侵入量由151.29 mm降低到146.49 mm的前提下,整车加速度最大峰值由55.86g降低到44.77g的最优组合方案。     

基于行人保护要求的前围上部结构分析

通过对行人保护法规的学习,进行成人头部碰撞区域的车身结构分析,得到了以下结论:车身前围上部钣金结构设计对成人的头部伤害具有重要的影响。从理论上分析车身前围上部钣金结构的可行性,并结合CAE虚拟分析结果,最终得到前围上部钣金结构设计的要点。在前围上部钣金的结构设计过程中,需要在成人头部碰撞力的传递路径上增加传力引导面,同时减少钣金设计的局部剧烈变形结构,以便保证前围上部钣金的变形溃缩模式,增加碰撞能量的吸收,减少碰撞的反作用力,从而降低成人头部的伤害程度,保证行人头部安全,为后续行人保护过程中的前围上部结构设计提供指导。     

基于多目标遗传算法优化和研究CIASI保险指数安全性能

以CIASI保险指数的正面25%偏置碰撞、侧面碰撞和车顶抗压为例,对如何提高乘员舱耐撞性强度和车身轻量化进行研究。将有限元整车碰撞模型解耦成乘员舱简易模型,对乘员舱简易模型主要结构件进行DOE试验设计并构建Kriging近似代理模型,基于非支配排序遗传算法对乘员舱强度和车身质量进行多目标确定性和可靠性优化。结果表明,优化后乘员舱强度提高10.18%,并且相比初始设计减重10.0%,为对应保险指数提供参考建议。     

一种基于IIHS偏置碰的创新型电动汽车车身设计

某车型美版电动汽车是在其国内版车身的基础上开发设计,相对原车型,新的车身设计主要存在以下两大技术难点:1.电池包等新能源高压零部件部件的安装,不仅增加了整车重量,还占据大量的结构空间,使的碰撞向后的传力路径设计受限,严重增大设计难度;2.美国作为汽车强国,其相关碰撞标准法规完善,工况及评价标准非常严苛,显著高于国内碰撞安全法规,其中尤以美国高速公路协会的IIHS评价为甚。文章结合计算机辅助仿真技术,通过对车身结构的创新规划设计,特别是一种新型闭环梁的设计,设计出一款可以获得美国IIHS偏置碰车身结构GOOD评价的纯电动车身。     

正面25％偏置碰撞中车轮铰链失效的研究

在整车小偏置碰撞安全性能开发过程中,车轮作为主要承载构件,其与底盘连接铰链是否失效将影响车轮受力大小和变形模式,准确预测车轮铰链失效是碰撞安全性能前期开发的重要难点。针对该难点,本文中提出通过拉伸试验获取车轮与底盘连接铰链失效力并应用于仿真中,以准确模拟铰链失效的解决思路。首先,采用公开仿真模型,探究小偏置碰撞过程中车轮从车辆脱落对碰撞结果影响,通过仿真与数值计算相结合方法,分析车轮连接铰链各方向峰值力与碰撞能量相关性,确定铰链失效力测量范围。再针对采用与公开模型同型前悬架系统的某车型,设计出拉伸试验装置,以获取车轮与底盘连接铰链失效力,并应用于该量产车型的正向开发。结果表明:考虑车轮与底盘连接铰链失效力的准确仿真模型,能极大提高小偏置碰撞仿真精度,从而保障整车正向安全性能的开发。     

基于正面偏置碰试验优化的铰链柱设计

正在C-NCAP正面偏置碰安全测试的其中一项要求是:碰撞测试完成后,侧面车门要关闭良好,并且能够顺利打开,便于乘员逃生。而铰链柱作为前门的支撑零件,在碰撞过程中其溃缩量有严格的要求。本文根据正面偏置碰安全测试试验结果,结合CAE模拟分析,在不改变造型及截面尺寸的前提下,通过车身结构的优化设计,使得某款车型的正面偏置碰实验能够满足要求。本文提出的优化设计效果明显,可以为后续的车型开发提供参考。     

某越野车小偏置碰撞结构优化

针对25%小偏置碰工况,提出建立两道防线来应对,即前机舱设计的主动防线和乘员舱设计的被动防线,其中前机舱设计是应对小偏置碰的关键。利用建立的小偏置碰数学模型,推导出前机舱设计的两种思路:车体与壁障的重叠量最小、前机舱结构吸能最大,并且给出这两种思路的参考结构(shotgun环型结构)。利用这个设计思路对某非承载式车身越野车的前机舱和乘员舱进行设计优化,使小偏置碰性能的车体结构评价结果由POOR提升为GOOD,证明设计思路的有效性;同时,为了更好地利用承载式车身的结构特点,对承载式车身的汽车结构设计提出了建议。