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微型客车30°斜角碰撞及40%偏置碰撞抗撞性研究

魏一凡  
【摘要】:在中国,随着汽车保有量的激增,汽车安全性问题日益严重。中国机动车设计规则CMVDR 294《关于正面碰撞乘员保护的设计规则》的颁布,标志着我国对被动安全性的研究日渐深入,且碰撞法规正逐渐与国际接轨。正面碰撞的试验方法可大致分为全宽碰撞、30o斜角碰撞和40%偏置碰撞三种,三种试验方式分别对正面碰撞事故的不同伤害形式进行考核,它们之间不能互相替代,只有同时采用这几种碰撞形式的试验才能全面评价车辆的正面碰撞安全性能。由于CMVDR 294 中规定的正面碰撞试验形式为全宽碰撞,故我国目前对全宽碰撞的研究较多,对其他两种碰撞形式的研究较少。而无论从实际碰撞形态,还是从法规的发展最后归结为用户的需求来说,开展30o斜角碰撞和40%偏置碰撞的研究工作是适时的、必要的而且有意义的。一般来说,微型客车由于前部吸能区较短,进行30o斜角碰撞和40%偏置碰撞试验时,乘员舱可能发生严重挤压变形使乘员伤害值偏高。本文以某微型客车为研究对象,进行了基于数值模拟技术提高微型客车30o斜角碰撞及40%偏置碰撞抗撞性的研究。首先从汽车正面抗撞性含义出发,确定了微型客车30o斜角碰撞和40%偏置碰撞抗撞性的评价参数。然后,建立了微型客车30o斜角碰撞和40%偏置碰撞的有限元模型,进行碰撞数值模拟分析。对比原全宽碰撞数值模拟结果分析其30o斜角碰撞和40%偏置碰撞抗撞性较差的原因,并由此确定微型客车30o斜角碰撞和40%偏置碰撞抗撞性改进方向和改进流程,分别从提高前部结构吸能特性和乘员舱刚度特性两方面进行了改进研究,制定了可行性改进方案,其数值模拟结果基本可以满足30o斜角碰撞和40%偏置碰撞抗撞性的要求,该微型客车30o斜角碰撞和40%偏置碰撞抗撞性得到了很大改善。 本文提出了微型客车30o斜角碰撞和40%偏置碰撞抗撞性改进分析的流程,并应用能量分配和前部吸能结构与乘员舱刚度匹配的方法,基于数值模拟技术对某微型客车进行了结构正面抗撞性改进研究,提出了可行性改进方案,也对其它同类车型的正面抗撞性分析改进具有一定的借鉴意义。


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