汽車側(cè)面碰撞中次要防撞結(jié)構(gòu)和乘員損傷保護(hù)的研究.pdf

1、側(cè)面碰撞是汽車碰撞事故中比較常見的形式之一,側(cè)面碰撞發(fā)生的次數(shù)和受傷人數(shù)是比較多的。車身側(cè)面結(jié)構(gòu)變形吸能的部件較少,緩沖空間較小,一旦發(fā)生側(cè)面碰撞,乘員受傷的機(jī)率較大。因此,提高車輛側(cè)面碰撞的安全性,最大程度地降低乘員的損傷,成為車輛安全研究的重要內(nèi)容。2006年7月我國頒布了《汽車側(cè)面碰撞的乘員保護(hù)》標(biāo)準(zhǔn),同時借鑒國外的新車評價標(biāo)準(zhǔn),推出了適合我國國情的新車評價規(guī)程(C-NCAP),為汽車生產(chǎn)企業(yè)提供了統(tǒng)一的評價指標(biāo)。
　　

2、本文目的是通過對汽車側(cè)面結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),并對相應(yīng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,探討提高側(cè)面碰撞安全性、降低乘員損傷的有效措施并對其有效性進(jìn)行了分析與討論。
　　 文章首先建立并驗證了可變形移動壁障的有限元模型,借助國內(nèi)某款車型,采用有限元建模的方法,建立了整車側(cè)面碰撞的有限元模型,通過與實驗數(shù)據(jù)對比,驗證了整車有限元模型的有效性。再根據(jù)GB20071-2006標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行了側(cè)面碰撞仿真,針對仿真中的座椅變形較大,提出了在座椅靠背上加裝加

3、強(qiáng)桿、增加座椅各部件的厚度、所有座椅部件材料采用高強(qiáng)度鋼、剛化座椅安裝橫梁等改進(jìn)措施,分析了改進(jìn)措施在降低靠近座椅處的B柱侵入速度、車門侵入速度的有效性。
　　 再結(jié)合多剛體動力學(xué)軟件MADYMO,建立了用于側(cè)面碰撞乘員損傷分析的PSM子結(jié)構(gòu)模型,從降低乘員損傷值方面驗證了座椅改進(jìn)措施的有效性。
　　 最后,綜合正交試驗設(shè)計和響應(yīng)表面法,以建立的PSM子結(jié)構(gòu)模型為基礎(chǔ),對B柱內(nèi)板和車門內(nèi)板的設(shè)計參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計研究,建立

4、了基于響應(yīng)表面的代理模型,利用ISIGHT優(yōu)化軟件對代理模型進(jìn)行優(yōu)化計算,得出了滿足假人骨盆力值(PSPF)最小時的設(shè)計參數(shù)值。
　　 研究結(jié)果表明:靠近座椅處的B柱侵入速度減小了42％,車門處的侵入速度減小了36％。相應(yīng)的乘員胸部、腹部和骨盆的損傷值也都減小了,其中骨盆力減小了25％,改進(jìn)后的骨盆力值滿足了標(biāo)準(zhǔn)允許的最大值。代理模型計算得到的骨盆力PSPF最優(yōu)值為4.102kN,相對于初始的PSPF值5.778kN,代理模型的