轎車(chē)側(cè)圍耐撞性及安全性設(shè)計(jì)優(yōu)化研究.pdf

1、隨著汽車(chē)保有量的增長(zhǎng),道路交通事故己經(jīng)成為世界性的一大社會(huì)問(wèn)題。全世界每年死于道路交通事故的人數(shù)估計(jì)超過(guò)120萬(wàn)。道路交通事故給人類(lèi)的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了嚴(yán)重的災(zāi)難。在我國(guó),由于城市道路交通路口以平面交叉形式為主,側(cè)面碰撞事故發(fā)生概率最高,致傷率居第一位,而致死率僅次于正面碰撞。如何提高車(chē)輛側(cè)面碰撞事故發(fā)生時(shí)對(duì)乘員的保護(hù)性能成為當(dāng)今又一熱點(diǎn)課題。2006年7月我國(guó)開(kāi)始發(fā)布并執(zhí)行《汽車(chē)側(cè)面碰撞的乘員保護(hù)》標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)推出中國(guó)的新車(chē)評(píng)價(jià)規(guī)程(

2、C-NCAP),為汽車(chē)生產(chǎn)廠家提出了安全要求以及評(píng)價(jià)指標(biāo)。因此,車(chē)輛側(cè)面碰撞安全性的研究成為車(chē)輛被動(dòng)安全性研究的一項(xiàng)重要內(nèi)容。
　　 本文旨在研究側(cè)面碰撞中轎車(chē)的側(cè)圍部件的耐撞性能及其對(duì)乘員損傷的影響。針對(duì)車(chē)門(mén)防撞桿及車(chē)身內(nèi)飾件,利用子結(jié)構(gòu)模型分析了每種防撞桿的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)與其耐撞性?xún)?nèi)在關(guān)系,以及車(chē)身內(nèi)飾件參數(shù)對(duì)乘員損傷的影響。比較研究了提高防撞桿防護(hù)性能的方法。基于響應(yīng)表面法,針對(duì)車(chē)門(mén)防撞桿截面形狀,材料厚度等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行

3、了仿真優(yōu)化。分析比較了正交優(yōu)化直觀分析方法與響應(yīng)表面法對(duì)乘員損傷優(yōu)化中的應(yīng)用。最終提出有效的提高車(chē)身安全性措施并從理論上驗(yàn)證其有效性,為汽車(chē)側(cè)面碰撞安全性設(shè)計(jì)提供借鑒作用。
　　 文章首先介紹了我國(guó)汽車(chē)側(cè)面碰撞法規(guī)及碰撞安全性仿真的基本理論,然后建立某款乘用車(chē)的整車(chē)有限元模型,建立可變形移動(dòng)壁障的有限元模型,按照法規(guī)進(jìn)行側(cè)面碰撞仿真,通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)要求及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比,驗(yàn)證了可移動(dòng)變形壁障和轎車(chē)側(cè)面碰撞有限元模型的有效性。針對(duì)車(chē)門(mén)耐撞

4、性能較差的問(wèn)題,對(duì)車(chē)門(mén)內(nèi)防撞桿進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)研究。采用多剛體動(dòng)力學(xué)分析軟件MADYMO中PSM子結(jié)構(gòu)方法,得到其假人損傷指標(biāo)值并按照法規(guī)要求進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià)。通過(guò)仿真計(jì)算分析了該車(chē)側(cè)面碰撞中汽車(chē)車(chē)門(mén)內(nèi)飾板剛度等參數(shù)與乘員傷害值的相關(guān)性,對(duì)內(nèi)飾板進(jìn)行參數(shù)進(jìn)行比較性?xún)?yōu)化,提高車(chē)輛的安全性能。
　　 研究結(jié)果表明:通過(guò)防撞桿結(jié)構(gòu)的改進(jìn),防撞桿的耐撞性能有了很大的提高。車(chē)門(mén)和B柱內(nèi)飾板對(duì)假人的損傷程度有一定的影響,通過(guò)優(yōu)化內(nèi)飾件的剛度,