燃料电池车车架正面碰撞模拟试验分析

为了在碰撞事故中有效的保护乘客的生命安全,汽车的车架必须符合一定的要求.特别是前部车架必须能够吸收一部分的能量,同时保证乘员能有足够的生存空间.针对一款燃料电池小车的车架,利用Hypermesh和Ls-Dyna软件,进行正面碰撞的计算机仿真模拟,分析得到的计算结果,提出相应的改进方案,并对改动前后的相关数据进行比较和验证.     

基于乘员约束系统分析的后排女性假人防下潜设计

乘员下潜是正面碰撞过程中安全带腰带部分从骨盆滑脱,滑向腹部的现象,会对腹部和腰椎造成严重伤害,同时也会影响碰撞过程中乘员的运动姿态,造成人体头部和胸部损伤加剧。针对后排女性乘员防下潜设计,地板的防下潜结构和安全带设计至关重要。针对某车型后排女性乘员下潜问题,通过对骨盆进行受力分析,确定初步改进方案,并建立了后排乘员约束系统模型,完成不同方案的性能验证和优化,针对优化方案进行样件试制和试验验证,试验结果验证了方案的有效性。     

基于拓扑与尺寸优化的电动环卫车车架轻量化设计

针对某款电动环卫车车架进行轻量化研究。以减轻车架质量为目标,应用拓扑优化及有限元法进行优化。首先对车架进行了考虑碰撞荷载的多目标拓扑优化,获得车架在碰撞荷载下的最佳结构分布,利用CATIA对改进方案进行模型重建,改进后车架的总质量降低了3.3%。然后基于组合优化算法,以车架矩形梁截面参数为设计变量对车架进行了轻量化研究,优化后车架的总质量较初始值降低了13.7%。该研究方法提高了优化的效率和精度,丰富了车架设计优化方法。     

基于25%小偏置正面碰撞的某乘用车前端结构改进设计

对比分析25%小偏置正面碰撞车体结构变形与正面全宽和40%偏置碰撞车体结构变形异同点。针对小偏置碰撞车体结构变形特点提出车体前端结构优化措施,优化措施包括结构改进与材料加强两个方面。对优化后的整车模型进行25%小偏置碰撞虚拟实验,结果表明车体结构优化效果显著,乘员舱侵入量明显减小。进行了正面全宽和40%偏置碰撞工况下的减速度波形验证,证明改进整车模型刚度配置合理,不会影响乘员约束系统的匹配。     

基于正交试验设计的乘员约束系统性能优化

在轿车正面碰撞过程中,乘员容易受到严重伤害,优化乘员约束系统对于乘员的保护极其重要。利用MADYMO软件建立了包含座椅、安全带、仪表板及转向系统在内的某轿车乘员约束系统的分析模型,并通过试验验证了模型的有效性。最后利用验证后的模型对约束系统的参数应用正交试验设计的方法进行优化,实现了对该车正面碰撞过程约束系统的较全面且较可靠的评价。     

基于有限元方法的车架正面耐撞性分析

车架在非承载式车身结构中发挥了非常重要的碰撞吸能作用.采用有限元分析方法进行车架结构优化改进,改善了车架的刚度和变形,增强了车架对碰撞过程能量的吸收,降低了加速度峰值,延长了碰撞时间.分析结果为整车碰撞性能改善提供了很好的参考.     

基于正交试验设计的乘员约束系统性能优化

在微型轿车正面碰撞过程中,乘员容易受到严重伤害,优化乘员约束系统对于乘员的保护极其重要。利用MADYMO软件建立了包含座椅、安全带、仪表板及转向系统在内的某微型客车乘员约束系统的分析模型,并通过试验验证了模型的有效性。最后利用验证后的模型对约束系统的参数应用正交试验设计的方法进行优化,实现了对该车正面碰撞过程约束系统的较全面且较可靠的评价。     

某大客车正面碰撞仿真分析及结构优化设计

建立了某12 m客车的正面碰撞有限元模型,计算分析了大客车正面碰撞过程。针对客车前部结构的变形及驾驶员生存空间被侵入较严重的情况,对客车前部骨架结构进行优化并增加吸能装置。分析结果表明,优化方案有效减少了碰撞时客车前部结构的变形及驾驶员生存空间的侵入量,降低撞击加速度峰值,提高客车的碰撞安全性能。     

汽车车身偏置碰撞抗撞性分析与结构改进

针对某乘用车在偏置碰撞形式下的安全性问题,对车身前部关键部件进行改进,实现汽车前舱刚度匹配,使整体结构合理变形。通过对仿真结果的分析并针对原车耐撞性能的不足,在车身纵梁前部设计导引槽式吸能结构,以改进前纵梁吸能变形模式;增加A柱加强件的厚度,以提高车架纵向刚度和乘员舱的强度。仿真结果表明:在整车质量仅增加2.24 kg的情况下,改进方案有效地提高了整车的耐撞性,整车的加速度峰值降低了6 g,乘员舱的变形量有所减小。     

大客车侧面碰撞建模与仿真分析

针对客车在行驶途中出现的侧面碰撞安全性问题,相关法规不完善。以某半承载式公交客车为例,对现有的ECER95移动壁障进行配重、位置调整建立客车侧面碰撞有限元模型,分析客车在30km/h、50 km/h碰撞初速下碰撞过程中的能量、乘员头部及骨盆加速度、生存空间变形及侧围吸能。仿真结果表明,客车碰撞过程满足能量守恒定律,乘员头部和骨盆最大加速度为17.7g、13.96g,生存空间测量点最大变形为387.5mm,损伤参数值均在乘用车乘员保护法规参考值范围内,侧围腰立柱和横梁吸为主要吸能部件。根据仿真分析提出客车侧围轻量化设计方案,将50 km/h作为客车侧面碰撞试验速度具有可行性。     

微型客车乘员约束系统性能分析及改进设计

针对某国产微型客车，利用碰撞受害者模拟软件MADYMO建立了该车乘员约束系统前碰撞计算机仿真模型，与试验结果进行了对比验证。通过对安全带和安全气囊等典型约束装置的参数灵敏度分析和优化，给出使得乘员在碰撞过程中所受到的伤害值最低的参数优化配置区间，利用随机模拟和统计计算的方法对系统在该区间内的性能稳定性进行了计算和分析，进一步保证了改进方案的可靠性。     

基于乘员损伤的汽车正面碰撞减速度波形优化

以车身减速度为研究对象,以乘员损伤指标为目标,对减速度波形进行简化并对其进行优化,为车身改进提供方向,实现车身耐撞性的正向设计。针对某款微型客车,在该车100%正面碰撞试验的基础上,利用乘员损伤分析软件建立了该车的正面碰撞乘员约束系统模型并对模型进行了验证。对该车的减速度波形进行了简化,以约束系统模型为基础,对简化减速度波形进行优化。针对特定的乘员损伤指标,优化得到了最优的车身减速度波形。为了提高计算效率,通过实验设计构建了乘员约束系统的Kriging近似模型的代替仿真模型。结果表明：该方法能更为合理地利用车身前部的压溃空间,为车身修改提供改进方向及目标,有利于车身安全性的正向设计,具有较强的工程实用性。     

某商用车驾驶室结构碰撞仿真与优化研究

为全面提升商用车碰撞安全性能,保障驾驶室乘员的人身安全,在新旧标准更替之际,以国产某型通过GB 26512—2011标准的某型载货车为研究对象,引入GB 26512—2021标准新增的正面A柱摆锤撞击试验和顶部强度试验。在Hypermesh中建立驾驶室碰撞仿真模型,并通过实车正面碰撞试验从而验证有限元模型的精确性。针对在顶部强度试验中出现车身门窗上边缘侵入假人头部现象,将结构灵敏度分析与传力路径相结合进行优化,提出驾驶室结构的改进优化方案,并通过实车碰撞验证仿真结果。结果表明,优化后的驾驶室结构,具有足够的生存空间,符合新国家标准的碰撞要求。     

车辆碰撞事故后乘员伤情影响因素研究

为了能够在车辆碰撞事故发生后预测乘员的伤情,便于车辆事故自动呼救系统向呼救中心提供更多伤员信息,对美国国家公路交通安全管理局事故案例调查数据库中的267例碰撞事故案例进行了统计,记录了事故样本中乘员伤情等级、碰撞方向、碰撞速度变化量和乘员位置等信息。基于Probit回归模型,分析了影响乘员伤情的显著性因素,研究发现,碰撞方向、碰撞速度变化量、乘员年龄、乘员位置和是否佩戴安全带与乘员伤情严重程度显著相关。最后,建立了乘员伤情与各个显著性影响因素的Probit回归模型,检验了模型的拟合优度和预测准确度。结果表明,建立的Probit回归模型在事故后乘员伤情的预测方面具有较高的准确性。车辆事故自动呼救系统可以使用该模型预测乘员伤情,给救援中心提供更多伤情信息。     

客车正面碰撞乘员保护分析

对某13 m大型层半客车进行了正碰试验,研究分析了驾驶员和上层第一排乘员生存空间、隔板及座椅系统强度和各乘员损伤情况,并对比分析了车身关键点加速度,最后对客车正面碰撞乘员保护提出建议。     

商用车驾驶室安全性仿真与改进

为提高某平头式商用车驾驶室的安全性,建立驾驶室有限元模型,依据GB 26512—2011《商用车驾驶室乘员保护》,分别进行了正面摆锤碰撞、顶部强度和后围强度有限元仿真分析。仿真结果表明,原设计方案存在前悬置支架断裂风险,不能满足驾驶员对生存空间的要求。基于仿真结果,提出3种改进方案并进行正面摆锤碰撞仿真分析,改进的驾驶室生存空间均能满足法规。对于前悬置支架在正面摆锤碰撞工况中存在断裂风险的问题,提出采用ZGD650-830材料代替原方案中的铸铁材料。综合考虑汽车轻量化和生产成本,采用在驾驶室前围布置吸能盒,以及更换前悬置支架材料的方案,可以有效提高驾驶室的安全性能。     

轻型货车正面碰撞吸能结构的设计与分析

轻型货车发生正面碰撞时,保险杠与车架是主要的变形吸能结构。为防止正面碰撞时保险杠失效导致车架过度变形,基于某轻型货车车架前端缓冲空间进行吸能结构设计,通过VPG和LS-DYNA软件的联合动态仿真,对比不同截面形状吸能结构的效率,得出高效的车架前端吸能结构。当某轻型货车发生正面碰撞时,吸能结构大量吸收冲击能量,缓解了传递给车架与车身的巨大加速度,起到了保护乘员和车辆本身的作用。     

汽车后排可翻转坐垫在正面高速碰撞中的优化

以某车型为研究对象,建立了后排乘员约束系统的座椅-安全带-假人有限元模型,利用显式动力学软件LSDYNA仿真分析了50km/h正面碰撞中后排女性假人的各伤害指标,实车碰撞试验验证了仿真结果的有效性,在此模型基础上提出坐垫翻转系统,以坐垫翻转角度及起始翻转时刻为优化参数,对50km/h正面碰撞、56km/h与64km/h偏置碰撞等高速碰撞类型中假人的伤害指标进行优化,坐垫翻转系统对不同碰撞形式均可改进乘员伤害指标,并得出各类型碰撞中坐垫翻转参数的最优方案。     

基于正面碰撞安全性的PHEV乘员约束系统的优化和实验

以某款Plug-in混合动力电动汽车(Plug-in Hybrid Electric Vehicle,PHEV)的正面碰撞安全性为研究目标,针对设计结构和整车质量的变化可能导致原型车已经匹配好的乘员约束系统无法提供最优保护的情况,基于RBF神经网络算法,对PHEV的正面碰撞乘员约束系统的相关参数进行分析和优化,以降低假人头部、颈部和胸部的伤害值为目标,建立了PHEV的正面碰撞试验乘员约束系统仿真计算模型,通过仿真计算和实车正面碰撞试验,验证了优化后的乘员约束系统具有更好的被动安全性能。     

跨坐式单轨车辆车体正面碰撞仿真分析

在碰撞仿真理论的指导下,以跨座式单轨车辆为研究对象,对跨座式单轨车辆车体结构进行了CAD建模,并建立了整车碰撞有限元模型。在碰撞模型基础上,模拟了跨座式单轨车辆车体与刚性墙正面碰撞过程,在车体碰撞过程中,得出了碰撞过程中车体的变形位移时间历程曲线,速度时间历程曲线和碰撞能量变化曲线。根据仿真结果,对单轨车体内乘员生存空间进行了分析,对车体的刚度和吸能能力及结构耐撞性进行了评价.从车体骨架变形可看出,跨座式单轨车辆车体的耐撞性能不太理想,车体前端发生了较大变形,危机到驾驶员的生存空间。