轿车正面碰撞模拟

0 前言 目前汽车被动安全性技术仍是汽车安全性研究的重要内容，国内外各大汽车公司都有专门的技术人员和最先进的计算机设备从事汽车被动安全性的试验和分析工作。毫无疑问，实车试验是汽车安全性研究最准确、最可靠的手段，但费用高、周期长，而计算机模拟恰好能弥补这些缺点，因此为减少新产品的开发成本，缩短开发周期，提高产品的竞争力，各汽车厂商都采取了实车试验与计算机模拟相结合的方法。对于结构改进，计算机模拟可以在短时间内对多种方案做出比较，从而得到满意的改进方案。可以说计算机模拟是近年来汽车安全性能得以提高的重要手段。     

增程式纯电动汽车后碰撞安全性仿真和试验研究

通过有限元软件分析国内某款增程式纯电动汽车的后碰撞安全性,利用得到的分析结果来指导和优化整车后碰撞安全性的设计。针对该款增程式纯电动汽车的结构特点,建立车辆后碰撞有限元分析仿真模型,进行了有限元理论分析计算,得到了车辆安全性能优化方案;对比增程式纯电动车型和原型车的弯曲模态、扭转模态和扭转刚度,对现有车型的车身结构方案和整车后碰撞安全性进行优化和改进设计。经实车后碰撞试验验证,改进后的设计安全结构方案完全可以满足设计要求。     

正面40%碰撞模拟技术在汽车设计中的应用

以某车型为载体,针对C-NCAP及国家法规的ODB工况要求,利用虚拟样车分析技术,建立完成整车碰撞仿真分析有限元模型,求解计算并将仿真分析结果与偏置碰撞试验进行对比验证,确认了仿真分析方法的可行性和准确性。通过虚拟仿真设计与试验设计相结合,在虚拟仿真阶段对车辆的结构安全性能进行改进优化,大大减少了实车碰撞次数,缩短了开发周期,提高了车辆结构安全性能,并降低了汽车的设计成本。     

轿车结构耐撞性分析与改进

根据汽车碰撞模型,在整车仿真平台上,提出改善汽车正面撞击耐撞性汽车吸能结构改进方案,并对改进后结构进行碰撞仿真分析,通过与原结构仿真结果及实车碰撞试验结果对比,验证结构改进对改善汽车碰撞安全性能有效性,探索出一条能够改善汽车正面撞击的结构耐撞性有效途径.     

某微车正面碰撞模拟仿真与优化

近几年我国微型客车行业得到了很大发展,随着我国正面碰撞法规—CMVDR的颁布,为了通过法规规定,各个车企纷纷加大研发力度。微型客车的发展不仅仅是数量的增加,更应该把重点放在提高汽车的安全性能方面,尤其是放在提高微型客车的正面碰撞安全性能。在此背景下,对国内某款微型客车为研究对象,对其与正面刚性墙碰撞的过程进行了有限元模拟仿真。通过对比计算机模拟结果与实车试验结果,验证此模型准确性,同时针对车身薄弱环节提出改进方案,并且进行前后方案对比,最终确定改进方案。     

某越野车偏置碰撞有限元分析与结构改进

用Hyper Mesh软件建立了某越野车的整车有限元模型,用Pam Crash软件按照国家ECE.R94.01法规对整车进行56km/h的40%偏置碰撞有限元仿真,将仿真结果和实车碰撞试验结果相比较,结果表明两者变形相似,吻合度较高,验证了有限元模型建立的准确性。找出了车身的薄弱环节,对其进行结构改进或增加关键零件的厚度。改进后的仿真结果表明,改进后车身各项数据都得到了改善,大大提高了整车的碰撞安全性,验证了有限元分析的可靠性。     

增程式纯电动汽车侧碰撞研究

针对某款增程式纯电动汽车(E-REV)的侧碰撞进行了分析和研究,利用有限元分析软件分析了E-REV的侧碰撞安全性,根据得到的仿真分析结果来指导和优化E-REV车身结构设计,以提高汽车侧碰撞的安全性。通过有限元理论分析计算,得到车辆安全性能优化方案,并对现有的车身结构进行优化和改进设计。经实车侧碰撞试验验证,改进后的安全结构方案完全可以满足设计要求。     

基于有限元法的电动汽车车身正面碰撞仿真及拓扑优化

车辆正面碰撞的安全性是汽车被动安全性研究的重要方面。利用有限元法对电动汽车碰撞进行了研究,借助LS-DYNA分析了驾驶室最大加速度变化情况和车辆前舱的能量吸收情况,在此基础上,对车身进行了拓扑优化设计,依据优化结果对车身结构进行了改进。通过计算机仿真,分析了汽车的被动安全性,对下一步实车碰撞试验有极大的指导意义。     

轿车侧面碰撞安全结构改进方法研究

针对我国某一款侧面碰撞安全不符合《汽车侧面碰撞的乘员保护》标准要求的国产车型,通过深入分析该车型存在侧面碰撞安全问题的根源,结合轿车侧面结构安全设计普遍原则及与同类车型侧面碰撞变形结果的对比分析,提出了改进B柱、车门内壁的减速板、车门防撞杆和车门槛台阶等措施。为了验证改进方案的有效性,建立了该车型的侧面碰撞有限元模型,采用了有限元计算和基于PSM方法的假人损伤分析。仿真结果表明,改进方案能减小车门侵入量和明显降低假人损伤值,显著提高轿车的侧面碰撞安全性。     

汽车前纵梁碰撞特性仿真研究

汽车的碰撞安全性是影响汽车被动安全性的主要方面,汽车部件的碰撞仿真是确保车辆具有良好碰撞性能的一种重要的现代设计方法和手段,汽车前纵梁作为一种典型的薄壁梁结构件,是保证汽车具有较好正面碰撞性能的重要部件.笔者利用非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA对某SUV车型前纵梁进行计算机碰撞仿真分析研究,比较了改进前后前纵梁的碰撞吸能特性.研究表明经改进设计后,前纵梁的碰撞特性得到加强,研究方法和结果对汽车前纵梁设计具有实际应用价值和直接指导意义.     

某SUV车底气动元件的设计开发

汽车底部结构复杂对整车风阻的影响较大,优化汽车底部流场结构对改善整车风阻特性有重要意义。以空气动力学数值模拟为前期开发工具,为优化某SUV车型的底部流场结构,完成了其气坝、后轮导风板、侧挡板方案的设计及分析。并对设计方案进行实车试验验证,结果表明该车型添加底部空气动力元件后整车风阻可降低约4.2%,减阻效果明显。     

SUV车侧面碰撞安全性仿真研究

在我国汽车碰撞交通事故中，侧面碰撞事故占30％左右，是发生频率最高和造成人员伤亡最多的事故类型，为此开展汽车的侧面耐撞性能研究是十分重要的。针对国内某SUV车型，建立整车有限元模型，在模型验证的基础上，然后按照欧洲侧面碰撞法规ECER95对该车型进行侧面碰撞模拟仿真。从碰撞变形、碰撞吸能、碰撞力以及关键点的加速度值对仿真结果进行分析、评价，并提出了提高整车侧面碰撞安全性能的一些合理化建议，为今后开展汽车的侧面碰撞研究及提高轿车侧面耐撞性能提供了可借鉴的方法。     

汽车-护栏系统的碰撞特性

针对高速公路上轿车碰撞路侧护栏的交通事故形态的特征,建立"含乘员约束系统的汽车-护栏-道路"系统有限元模型,采用显式动力学有限元方法,对汽车撞击双波护栏过程进行数值模拟,并通过实车碰撞护栏试验加以验证。分析了影响系统碰撞特性的因素、系统能量吸收耗散规律、双波梁护栏等主要部件的吸能效果和乘员运动轨迹,对乘驾安全性进行了评价。     

汽车侧碰移动变形壁障有限元模型研究

<汽车侧面碰撞的乘员保护>标准(GB20071-2006)中明确规定,所有M1类车型和N1类车型,都必须满足侧碰的强制性规定.汽车侧面碰撞计算机仿真分析是汽车碰撞安全性研究的重要试验方法之一,而移动变形壁障模型是开展该试验的基本工具.按照法规中对移动变形壁障性能的要求及验证试验的方法,建立了移动变形壁障的有限元模型,并进行验证试验的仿真,确定模型的正确性.     

某轿车正面碰撞安全性仿真分析

为了评价汽车在正面碰撞中的被动安全性能,本文利用CATIA对某款车型进行三维建模,应用Hypermesh仿真软件建立了正面100%碰撞有限元分析模型,使用LS-DYNA进行碰撞模型的计算,使用HyperView对整车变形、车身能量、前围板入侵量、B柱加速度等结果进行后处理分析。基于中国新车评价规程(C-NCAP)对汽车正面耐撞性能进行评价。     

基于C-IASI规程下台车侧面碰撞模拟试验方法研究

为了节约开发成本,减少实车碰撞试验次数,基于中国保险汽车安全指数(China Insurance Automotive Safety Index,C-IASI)中侧面碰撞试验规程,使用带有副台车的加速台车设备,通过主台车复现整车试验假人胸部中间肋骨位置对应车门内钣金Y方向加速度,副台车通过蜂窝铝调节复现车辆非被撞侧B柱Y方向加速度,以此实现台车侧碰模拟试验,并在某车型上进行验证。结果表明:SID-IIs假人躯干伤害与碰撞结果的接近度在90%以上,且仅一次即满足对标要求;基于加速台车和蜂窝铝调节开发的侧面台车试验方法,能够更好代替实车进行侧面约束系统开发试验。     

基于MATLAB的汽车被动安全评价模型研究

在MATLAB软件中,通过选取汽车长度、宽度、高度、整备质量、排量、被动安全装置数与价格作为输入,相对应车型的C-NCAP试验评价值作为输出,建立BP神经网络来对汽车被动安全进行评价。经过50组车型数据的训练,网络模拟误差在0.1%范围内;利用22组车型数据对该评价模型进行验证,预测结果与C-NCAP官网相对应车型碰撞试验评价值的误差控制在0.17%范围内。利用GUI工具基于BP神经网络预测模型创建汽车被动安全评价软件,并对A,B,C三辆汽车进行被动安全评价,其值与实际碰撞试验值接近并能正确区分各车被动安全的好坏。     

正面碰撞中乘员小腿伤害的优化分析

针对某车型正面碰撞滑车试验过程中假人小腿失分问题,基于多次滑车匹配试验数据进行了研究,分析了正面碰撞中假人小腿伤害机理和汽车实际碰撞中假人小腿伤害超标问题。根据试验数据建立了有限元分析模型并对基础滑车试验进行了仿真对标,验证了模型有效性。结合试验数据及仿真结果分析了假人小腿失分原因,并对歇脚板区域进行了结构优化以改进小腿得分,最后通过滑车试验验证了方案可行性。研究结果表明,依据滑车试验数据所建立有限元仿真分析模型可预测假人运动姿态及伤害值;通过优化脚部缓冲垫的结构与材料强度,提高缓冲垫的吸能效果来减小小腿伤害,可达到结构优化目的,从而为改进小腿得分、提高车辆碰撞星级提供了参考。     

中国保险汽车安全指数分析

中国保险汽车安全指数(C-IASI)是基于实车碰撞试验从汽车安全风险角度出发制定的汽车碰撞试验规程。为了更好地认识其对我国保险行业汽车安全风险评估及汽车安全性测试发展的促进作用,从介绍C-IASI的试验规程着手,根据汽车被动安全碰撞测试要求,通过对2017版本C-IASI与现行RCAR、E-NCAP和IIHS在试验类型、试验方法、试验速度等方面进行对比研究,分析探讨了不同测试项目的模拟场景以及差异原因,并对C-IASI进一步发展趋势进行了展望。     

基于Cruise软件的中型卡车传动系统匹配优化分析

借助Cruise软件对某款中型卡车进行了整车性能分析,通过比较不同传动系速比匹配方案,优化整车动力性、燃油经济性。在理论计算的基础上进行实车试验,通过与试验结果对比,仿真分析结果与试验结果基本吻合,并通过整车动力传动系统的多方案优化匹配分析,优选出最佳的传动系统匹配方案,为以后同类车型的改进升级提供了依据。