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乘用车正面抗撞性设计方法研究

唐洪斌  
【摘要】: 本文通过实际参与道路交通事故调查,利用对车辆在实际交通事故中的碰撞类型的模拟分析,提取车辆结构的碰撞特征值,应用于车辆概念设计开发过程。在产品概念设计阶段应用MADYMO和CAE相结合的方法,对车辆正面抗撞性进行概念设计,实现车辆前端结构断面参数概念阶段的参数提取,并实现初步的能量管理。在产品详细设计阶段,针对不同的正面碰撞形式(低速、高速40%ODB、100%刚性墙)对车辆前端结构(保险杠骨架、碰撞缓冲器和前纵梁)进行阶段性设计和分析方法研究;实现了多目标多参数的优化控制。对40%ODB碰撞模式下保险杠骨架断裂现象进行了剖析,通过模拟分析提出了相关的解决途径和方法,并通过整车试验进行了验证。运用简单的CAE模型,实现了车辆前端结构对正面安全气囊不起爆和起爆阈值的预判断。阐述了前端结构对正面安全气囊不起爆速度阈值的影响,实现了乘员约束系统前期的过程控制。建立了乘用车正面碰撞乘员约束系统性能设计的一般方法,阐述了正面碰撞乘员约束系统性能控制的一般原则; 本文从实际道路交通事故调查到乘用车产品概念设计,再到车辆前端结构分阶段多工况设计和分析,最后到正面碰撞乘员约束系统性能设计,实现了对乘用车车身结构正面抗撞性和乘员约束系统性能设计的控制。 本文所研究的方法初步形成了乘用车正面抗撞性的碰撞控制逻辑、判断逻辑和结构设计准则,为实现乘用车被动安全性能控制提供了切实可行的方法和依据,并对国产汽车自主开发企业乘用车被动安全性的开发设计有重要的借鉴意义。


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