轎車正面斜角碰撞車身結構安全性改進研究.pdf

1、汽車正面碰撞包括100％全寬碰撞、40％偏置碰撞和30°斜角碰撞三種碰撞形式,它是造成乘員重傷和死亡的主要交通事故形態(tài)。目前我國汽車正面碰撞耐撞性的研究主要集中在100％全寬碰撞和正面40％偏置碰撞兩個方面,對正面30°斜角碰撞的研究很少。但是,現(xiàn)實生活中汽車的正面碰撞事故大多是與車體呈一定角度的斜角碰撞,用正面100％全寬碰撞和正面40％偏置碰撞不能準確解釋。因此,同時開展正面30°斜角碰撞的研究對于提高車輛正面碰撞安全性具有重要意義

2、。
　　 根據(jù)美國正面30°斜角碰撞的法規(guī)要求,建立了某款轎車的有限元模型,并根據(jù)仿真模型的驗證方法從正面碰撞和偏置碰撞兩個方面對有限元模型進行了有效性驗證。然后對汽車正面碰撞中的關鍵部件前縱梁進行了0°、5°、10°、15°斜角碰撞研究。對前縱梁在斜角碰撞過程中的變形潰縮模式存在較大缺陷的問題,從調整前縱梁板厚和改變截面形狀兩個方面進行了研究。采用增加前縱梁板厚和填充蜂窩鋁材料兩種方法對前縱梁進行了改進和仿真計算。計算結果表明

3、,對前縱梁填充蜂窩鋁材料能較好地提高前縱梁的碰撞模式和吸能能力。
　　 將建立的汽車正面30°斜角碰撞有限元模型進行仿真計算,對汽車在碰撞中的系統(tǒng)能量和加速度曲線進行了分析。對汽車前艙中關鍵結構件在碰撞過程中力的傳遞路徑和結構件的變形情況進行了研究。結果表明,汽車在正面30°斜角碰撞過程中駕駛員側車體耐撞性較弱,防火墻等前艙部件對乘員艙的侵入量較大。結合理論方法和工程實際,確定采用填充蜂窩鋁材料、激光拼焊技術、添加結構加強件等方

4、法對汽車車身結構進行了改進。最后分析了改進前后防火墻和地板的侵入量及駕駛員側縱梁的吸能變形情況,并在此基礎上探討了提高車輛正面斜角碰撞結構耐撞性能的有效措施。
　　 研究結果表明:針對成熟的車身結構,要提高其正面斜角碰撞結構安全性能,最有效的方法是在保證不影響其相關位置原有部件的情況下,合理增加加強部件。與正面碰撞相比,正面30°斜角碰撞中駕駛員側乘員的損傷風險更大,對車身結構耐撞性的要求更高；通過在前縱梁內填充蜂窩鋁材料、采用