基于約束系統(tǒng)仿真的偏置碰撞臺(tái)車碰撞方法研究.pdf

1、道路交通事故已成為世界性公害，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅。我國(guó)的交通事故具有較高的頻發(fā)性，在各種類型的的汽車碰撞事故中，正面碰撞的事故最為常見(jiàn)，概率約為40％左右。而在各種正面碰撞事故中，偏置碰撞包括斜角碰撞所模擬的交通事故發(fā)生概率占到59％，并且偏置碰撞事故的損傷率最高。因此，提高汽車偏置碰撞的性能對(duì)減少偏置碰事故的死傷人數(shù)具有重要意義。特別是在2012年，我國(guó)C-NCAP將偏置碰撞測(cè)試車速由56km/h提高到64k

2、m/h之后，如何進(jìn)一步提高汽車40％偏置碰撞的性能已經(jīng)成為一個(gè)重要并且緊迫的課題。
　　汽車碰撞安全性的研究主要有兩種方法:一是試驗(yàn)法，又分為整車試驗(yàn)和臺(tái)車試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)法檢驗(yàn)車輛的安全性;二是CAE計(jì)算機(jī)仿真分析。目前，汽車碰撞安全性的研究都是通過(guò)試驗(yàn)法和計(jì)算機(jī)仿真相結(jié)合進(jìn)行的。整車試驗(yàn)費(fèi)用高昂，耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，所以主要采用臺(tái)車來(lái)模擬整車進(jìn)行試驗(yàn)，但由于臺(tái)車只能實(shí)現(xiàn)單自由度的運(yùn)動(dòng)，無(wú)法模擬在偏置碰撞中乘員因車輛發(fā)生旋轉(zhuǎn)受到的影響，使

3、得傳統(tǒng)的臺(tái)車試驗(yàn)方法在模擬整車40％偏置碰撞試驗(yàn)時(shí)精度較差。
　　針對(duì)以上問(wèn)題，本文基于駕駛員側(cè)約束系統(tǒng)仿真分析提出了一種可有效代替整車64km/h40％偏置碰撞試驗(yàn)的臺(tái)車碰撞試驗(yàn)新方法，即在臺(tái)車試驗(yàn)時(shí)給臺(tái)車一個(gè)初始固定偏轉(zhuǎn)角度，并同時(shí)改進(jìn)臺(tái)車試驗(yàn)加速度波形的幅值，為偏置碰撞臺(tái)車試驗(yàn)提供更為精確的碰撞脈沖輸入。
　　首先，本文基于恒定加速度圓法，通過(guò)對(duì)汽車偏置碰撞模型的簡(jiǎn)化，進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，并結(jié)合整車試驗(yàn)中車身加速度，得到

4、了一種能夠計(jì)算車身不同位置加速度矢量的方法。基于該方法確定了臺(tái)車車身擺放角度以及碰撞加速度波形的選取。運(yùn)用軟件MADYMO建立約束系統(tǒng)模型，對(duì)模型進(jìn)行了對(duì)標(biāo)，驗(yàn)證了模型的有效性。進(jìn)行了臺(tái)車64km40％偏置碰撞試驗(yàn)的仿真分析，結(jié)果表明:該臺(tái)車仿真試驗(yàn)結(jié)果與整車仿真試驗(yàn)相似度大于80％，確定了這一用臺(tái)車代替整車偏置碰撞試驗(yàn)新方法的可行性。
　　本文提出的64km/h40％偏置碰撞的臺(tái)車碰撞方法和解決方案，對(duì)后期進(jìn)行約束系統(tǒng)匹配研究提