轿车正面偏置碰撞结构安全性研究(论文)

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轿车正面偏置碰撞结构安全性研究(论文)

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内容提示：随着汽车保有量的增长，交通事故频繁发生，车辆安全性备受关注。据统 计，在包含所有伤害类型的碰撞事故中汽车发生正面碰撞包括斜碰的概率在40％ 左右，然而在各种正面碰撞形式中全宽碰撞所模拟的交通事故发生的概率占 41％，其他形式碰撞发生的概率占59％。因此正面偏置碰撞的研究是汽车安全性 研究的重点之一，如何提高汽车的正面偏置碰撞性能也成为一个重要课题。2006 年2月我国完成了《乘用车正面偏置碰撞的乘员保护》(征求意见稿)，同时中国 的新车评价规程(C．NCAP)对正面偏置碰撞也提出了要求。 本文旨在研究正面偏置碰撞碰撞的乘员损伤机理和相关法规，探讨正面偏置 碰撞结构安全性改进的一般方法、正面偏置碰撞中的关键部件纵梁参数优化的方 法和提高车辆相容性的措施。 文章首先在阅读大量文献的基础总结了汽车正面偏置碰撞条件下，乘员头 部、颈部、胸部和下肢的损伤生物力学知识和主要正面偏置碰撞法规，进而借助 国外某整车模型和自己建立的ODB模型，在验证各模型有效的基础上建立了整车 的正面偏置碰撞有限元模型，接着运用参数分析的方法研究纵梁、副车架和保险 杠刚度对转向柱中心、脚踏板、A柱侵入量和加速度响应指标的影响，根据参数 分析结果进行结构改进；然后针对影响正面偏置碰撞的纵梁用表面响应法对其厚 度和焊点间距进行了参数优化；最后针对国内涉及较少的相容性问题进行了研 究，对比了学术界提出的相容性评价方法，并提出了对以上国外某车相容性改善 的措施。 研究结果表明：以参数分析为依据对车辆结构进行设计能有效的提高结构安 全性，使转向柱中心X向侵入量降低33％、脚踏板X向侵入量降低1 3％，脚踏板Z 向侵入量降低44％、A柱x向侵入量降低18％，说明通过参数分析能有效的改善结 构；通过表面响应法优化纵梁厚度和焊点间距后的纵梁能够使纵梁的吸能能力提 高4l％，同时具有合理的加速度响应，，说明表面响应法可以用作纵梁结构优化； 通过将副车架延长能有效的改善该国外车的相容性。 本文从理论上证明以上各种方法的有效性，能够为提高汽车正面偏置碰撞的 结构耐撞性提供借鉴作用。

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