基于客车乘员损伤的尖顶等效方波参数研究

本文中基于等效方波原理,结合有限元分析方法,研究某12 m客车正面碰撞加速度波形参数与乘员损伤的关系。首先以座椅滑车系统为研究对象,对比3种常用尖顶等效方波(TESW)(上升型、水平型和下降型)的乘员损伤情况。然后,研究下降型TESW回弹时刻参数t_m对乘员综合损伤WIC的影响规律。结果表明:对于12 m客车,下降型TESW优于其他两种等效方波。而在下降波形中,随t_m值增大,WIC呈勺形变化趋势,可拟合成三次回归方程。结合TESW模型简化推导过程可得到WIC最小时刻整车碰撞变形量C与t_m的关系式,为客车结构设计与乘员损伤研究提供参考。     

车辆正面碰撞加速度波形特征参数与乘员伤害研究

针对在车辆的正面碰撞中,车身加速度波形无序、复杂、对乘员伤害的影响不易研究等特点,以尖顶等效方波(TESW)为试验输入、假人伤害指标为试验输出,研究车身加速度与人体伤害之间的关系.运用统计方法确定了"平均车型"的TESW基本特征参量,通过试验设计法确定试验方案,并在三菱液压式台车上实施.通过对试验数据的对比分析,得出了TESW模型下特征参数对人体各部位伤害的影响.     

等效双阶梯形波法在正碰性能优化设计中的应用

车辆正面碰撞加速度波形可以简化为等效双阶梯形波,利用这一方法分析波形特征,指导车身结构正碰性能优化设计,具有重要的工程应用价值。本文以某车型车身结构优化设计为例,将碰撞加速度作为设计目标,应用等效双阶梯形波法将波形参数化,通过对比结构性能指标,确定优化方案。     

车与车正面碰撞安全性仿真研究

以某中型乘用车有限元模型为基础,分别建立质量减轻25%、刚度增加25%和同时减轻质量和增加刚度的3种变型车模型,连同基础车,共有4辆目标车模型,分别与中型乘用车、SUV和小型乘用车进行正面100%和50%重叠率的碰撞仿真,以研究乘用车质量减轻和刚度增加对其碰撞加速度和驾驶员损伤的影响。结果表明,在车与车100%和50%重叠正面碰撞中,乘用车质量减轻和刚度增加使其自身碰撞加速度明显升高;质量减轻后的目标车驾驶员头部HIC36、胸部最大加速度值和大腿力最大值增大;刚度增加后的目标车在100%重叠正面碰撞中驾驶员损伤加重,而在50%重叠正面碰撞中驾驶员头部和大腿损伤减轻。     

车体正面碰撞加速度波形优化设计研究

为了研究正面碰撞下具有较低乘员惯性载荷的理想车体碰撞加速度波形,利用多刚体动力学模型与遗传算法相结合的方法,以乘员胸部3 ms加速度最小化为目标函数开展优化设计,得到了碰撞初始时期峰值高、中期持续降低,后期再次升高的"三阶形"最优碰撞加速度波形,仿真结果表明,在其作用下,乘员胸部3 ms加速度及主要部位的损伤风险均明显降低,最优车体碰撞加速度波能有效降低乘员在正面碰撞中的惯性载荷。     

车辆乘员眼部损伤风险仿真评估

基于中国50百分位成年男性人体测量学参数,开发了具有眼组织生物力学响应的中国体征安全假人头部模型。在LS-DYNA软件中验证了跌落标定试验中头部模型的加速度响应,探究了正面碰撞工况下气囊对眼组织损伤的影响。并利用仿真数据建立了归一化能量与眼组织损伤概率的损伤风险曲线。结果表明,在头部跌落仿真试验中,中国体征碰撞假人头部加速度响应高于HybridⅢ假人;在正面碰撞工况下乘员约束系统仿真试验结果表明,当碰撞速度高于55 km/h时,视网膜脱落风险将增大,巩膜von Mises应力、变形量均达到引发眼球破裂损伤的阈值。     

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....     

护栏端头事故分析与解决方案

为降低车辆碰撞护栏端部事故严重性,通过事故形态分析,提出护栏端头碰撞条件与评价标准,并给出解决方案。结果表明,小型车碰撞护栏端头易造成乘员严重伤害,应采用小型车对护栏端头进行安全评价;卷板式护栏端头通过卷曲波形梁板吸收车辆动能,碰撞方向加速度为12.5 g,可有效防护小型车100 km/h正面碰撞;吸能箱式防撞垫通过结构变形吸收能量,小型车60 km/h正面碰撞加速度最大为10.7 g,侧面碰撞加速度最大为16.1 g。研究成果对护栏端头安全设计和标准完善有指导作用。     

汽车碰撞过程中加速度特征对乘员损伤的影响分析

针对汽车正面碰撞过程中车身压溃失稳产生初始加速度峰值的特点,提取基本特征,改变峰值大小,构造加速度曲线组,研究峰值变化对乘员安全性的影响。研究表明,车身加速度峰值处于较小范围时,人体综合损伤指标对峰值的变化并不敏感。     

微型客车白车身碰撞特性的试验研究

为研究某微型客车的正面碰撞性能，验证通过“逆向工程法”所建立的白车身正面碰撞仿真模型，进行了白车身的正面碰撞试验。详细叙述了试验的准备、试验方法和结果。所得到的白车身加速度以及冲击力时间历程曲线等试验数据可以用来验证白车身有限元碰撞模型。     

不同形式的汽车正面碰撞试验研究及分析

论述国际上几种典型的汽车正面碰撞试验的形式和方法,通过对同一车型和不同车型的碰撞试验假人的伤害指标、车身变形、车身加速度等方面的分析,揭示汽车在不同正面碰撞形式下的碰撞特性,以及现行试验方法存在的问题。     

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。     

乘用车正面碰撞性能优化仿真研究

本文以某车型为例,利用Pam-Crash这一专业碰撞分析软件进行了正面碰撞仿真优化研究,提出了正面碰撞的评价指标,分别从纵梁能量吸收、B柱加速度、防火墙侵入量等方面着手,研究优化方案,仿真结果表明,改进方案有效提升了正面碰撞性能。     

车体“刚度”在正面碰撞中对人体伤害影响的研究

将汽车B柱加速度曲线反映的车体碰撞性能定义为车体"刚度",对车体"刚度"在实车碰撞中对假人伤害的传递过程及台车试验中复现的精度对假人伤害结果的影响进行了研究.通过对"刚度"在正面碰撞试验中对假人运动的影响分析和对骨盆受力情况的分析,指出了试验中假人对车体的相对加速度曲线是一近似正弦波.同时,进行了车体"刚度"曲线在台车试验中的应用研究,指出了在台车试验中应复现的最佳曲线及校核方法.     

基于正面碰撞的TESW波型计算与拟合

由于尖顶等效方形波（tipped equivalent square wave,TESW）具有简单、直观、计算方便等优势,在乘员约束系统开发设计阶段,在保持最大动态变形量C和反弹时刻tm相等的特征下,采取简化的等效方形波TESW拟合实际正面碰撞中的车体减速度。在证明TESW波型质心tc与最大动态变形量C和初始碰撞速度v0相关后,推导了TESW波型3个关键点的坐标公式,从而确定TESW波型并举例计算。对TESW波型进行一次和两次积分分别得到速度和位移的曲线,与实际车体的速度和位移曲线拟合较好。最后分析了TESW波型在碰撞安全设计中的应用。     

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.     

轮胎模型刚度对前部偏置碰撞结果的影响

建立了整车碰撞模型中的轮胎模型后,通过调整模型参数,使模拟的轮胎刚度特性曲线近似于试验的轮胎刚度特性曲线,并应用于整车前部偏置碰撞模拟中,分析轮胎刚度对偏置碰撞结果的影响.结果表明,轮胎刚度对碰撞过程整车加速度、截面力、防火墙侵入量等均有一定的影响.     

解决正面碰撞布置问题的优化方案

文章针对某左舵车型在正面碰撞开发过程中出现车体加速度较大和局部车身侵入量过大问题进行分析,运用仿真手段进行原因分析,针对车身结构和机舱布置存在的缺陷,提出有效的改进方案。优化后车体加速度和车身侵入量等均得到改善,车体加速度由原来的51.2g降低到39.5g,车身侵入量由78mm减小到40mm。结果表明优化变速器与副车架以及车身安装点相撞问题并配合优化纵梁的变形模式后,各项指标均达到C-NCAP 2021五星目标值要求。     

基于局部结构改进的车身正面碰撞安全性研究

根据某新车开发轻量化设计的要求,对原车身结构进行了改进设计,减轻了前端结构的质量.针对改进后结构做正面碰撞分析时发动机两侧边梁变形不一致的情况,通过改变边梁压溃诱导槽结构,改善了车身结构整体的碰撞安全性,使变形规律更合理,结构正面碰撞安全性大为提高.     

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。