基于載荷傳遞路徑的轎車(chē)側(cè)面耐撞性研究.pdf

1、側(cè)面碰撞中車(chē)輛在極短時(shí)間內(nèi)會(huì)承受巨大的沖擊載荷，如果車(chē)輛的骨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致碰撞能量無(wú)法快速的傳遞到其他部件，此時(shí)乘員就會(huì)存在很大的損傷風(fēng)險(xiǎn)。合理的載荷傳遞路徑可以及時(shí)的將能量的傳遞到整個(gè)車(chē)身，顯著的改善車(chē)輛碰撞性能。因此側(cè)面碰撞中如何快速有效的分散碰撞力對(duì)提高汽車(chē)耐撞性降低乘員損傷起著至關(guān)重要的作用。
　　 本文旨在通過(guò)改進(jìn)車(chē)輛的骨架結(jié)構(gòu)和優(yōu)化關(guān)鍵性部件的厚度來(lái)獲得合理載荷傳遞路徑。對(duì)比改進(jìn)前后假人損傷和前后門(mén)侵入量的差異

2、，希望在降低前排乘員損傷風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)也能有效的保護(hù)后排乘員。
　　 本文首先通過(guò)大量的文獻(xiàn)研究，分析總結(jié)近些年的汽車(chē)交通事故類(lèi)型和汽車(chē)安全的發(fā)展概況，研究對(duì)比國(guó)內(nèi)外不同的碰撞法規(guī)和側(cè)面碰撞的研究方法。然后介紹有限元分析的基本理論。根據(jù)ECE R95側(cè)面碰撞法規(guī)建立整車(chē)和可移動(dòng)變形壁障(MDB)的有限元模型，運(yùn)用LS-DYNA進(jìn)行碰撞仿真并將仿真結(jié)果同試驗(yàn)數(shù)據(jù)比對(duì)驗(yàn)證模型的有效性。
　　 通過(guò)對(duì)原始模型的分析發(fā)現(xiàn)由于地板的傳

3、力路徑不合理，載荷不能有效通過(guò)地板橫梁傳遞到非碰撞側(cè)，造成能量在B柱下端和門(mén)檻位置聚積，進(jìn)而地板和側(cè)圍出現(xiàn)嚴(yán)重變形直接威脅到乘員的生命安全?；谶@個(gè)原因，本文通過(guò)更改座椅后安裝點(diǎn)的安裝方式和提高車(chē)身骨架的接頭強(qiáng)度，使得車(chē)輛能夠通過(guò)多通道快速有效的將沖擊載荷傳遞到其他部位防止出現(xiàn)局部變形過(guò)大的現(xiàn)象。
　　 根據(jù)對(duì)ECE R95法規(guī)中臺(tái)車(chē)的碰撞位置進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)前后車(chē)門(mén)在側(cè)面碰撞中所承受的載荷大小存在很大的差異。前門(mén)載荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后門(mén)

4、，導(dǎo)致前排乘員損傷風(fēng)險(xiǎn)也較后排乘員略大。因此本文通過(guò)對(duì)前后門(mén)的強(qiáng)度進(jìn)行匹配，使碰撞載荷在前后門(mén)之間合理的分配，在降低前排乘員損傷風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)兼顧到后排乘員的損傷防護(hù)。
　　 研究結(jié)果表明：在優(yōu)化地板傳力路徑和提高車(chē)身接頭強(qiáng)度之后，B柱侵入量明顯降低，整體呈現(xiàn)出“鐘擺式”的變形。優(yōu)化后B柱下端與門(mén)檻連接處的變形模式較為理想，消除了地板上原來(lái)大面積的褶皺變形，座椅骨架的變形也很大程度上得到改善。PSM分析結(jié)果也表明上述的結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)降低