轎車正面斜角碰撞車身結(jié)構(gòu)安全性改進(jìn)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(guó)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(gè)方面,對(duì)正面30°斜角碰撞的研究很少。但是,現(xiàn)實(shí)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(zhǔn)確解釋。因此,同時(shí)開(kāi)展正面30°斜角碰撞的研究對(duì)于提高車輛正面碰撞安全性具有重要意義

2、。
　　 根據(jù)美國(guó)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(yàn)證方法從正面碰撞和偏置碰撞兩個(gè)方面對(duì)有限元模型進(jìn)行了有效性驗(yàn)證。然后對(duì)汽車正面碰撞中的關(guān)鍵部件前縱梁進(jìn)行了0°、5°、10°、15°斜角碰撞研究。對(duì)前縱梁在斜角碰撞過(guò)程中的變形潰縮模式存在較大缺陷的問(wèn)題,從調(diào)整前縱梁板厚和改變截面形狀兩個(gè)方面進(jìn)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(duì)前縱梁進(jìn)行了改進(jìn)和仿真計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明

3、,對(duì)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(jìn)行仿真計(jì)算,對(duì)汽車在碰撞中的系統(tǒng)能量和加速度曲線進(jìn)行了分析。對(duì)汽車前艙中關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件在碰撞過(guò)程中力的傳遞路徑和結(jié)構(gòu)件的變形情況進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,汽車在正面30°斜角碰撞過(guò)程中駕駛員側(cè)車體耐撞性較弱,防火墻等前艙部件對(duì)乘員艙的侵入量較大。結(jié)合理論方法和工程實(shí)際,確定采用填充蜂窩鋁材料、激光拼焊技術(shù)、添加結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件等方

4、法對(duì)汽車車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)。最后分析了改進(jìn)前后防火墻和地板的侵入量及駕駛員側(cè)縱梁的吸能變形情況,并在此基礎(chǔ)上探討了提高車輛正面斜角碰撞結(jié)構(gòu)耐撞性能的有效措施。
　　 研究結(jié)果表明:針對(duì)成熟的車身結(jié)構(gòu),要提高其正面斜角碰撞結(jié)構(gòu)安全性能,最有效的方法是在保證不影響其相關(guān)位置原有部件的情況下,合理增加加強(qiáng)部件。與正面碰撞相比,正面30°斜角碰撞中駕駛員側(cè)乘員的損傷風(fēng)險(xiǎn)更大,對(duì)車身結(jié)構(gòu)耐撞性的要求更高；通過(guò)在前縱梁內(nèi)填充蜂窩鋁材料、采用