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碰撞標(biāo)準(zhǔn)及CAE分析

上傳人:za****8 文檔編號:23595424 上傳時間:2021-06-10 格式:PPT 頁數(shù):34 大?。?2.72MB
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1、碰撞標(biāo)準(zhǔn)分析 一、碰撞法規(guī)的背景v1.我國交通事故死亡人數(shù)居高不下v2.我國萬車死亡人數(shù)居世界前位,我國汽車保有量是美國的1/10,每年萬車死亡人數(shù)是美國的5倍。2006年交通死亡人數(shù)約9萬五千v3.我國交通事故死亡人數(shù)高的原因v 1).道路交通法規(guī)不完善,人的交通意識淡薄v 2).道路設(shè)施不完善,人車混行v 3).車輛技術(shù)法規(guī)不完善,車輛技術(shù)狀況差 v碰撞交通事故最多,傷亡最大! 二、碰撞法規(guī)v GB 11553-03 碰撞標(biāo)準(zhǔn)v 1.正面碰撞v 1). 要求:v 1.1 頭部性能指標(biāo) HPC1000v 1.2 胸部性能指標(biāo) ThPC75 mmv 1.3 大腿性能指標(biāo) FPC10 KNv 1

2、.4 試驗(yàn)中,車門不得開啟,前門鎖不得鎖止 試驗(yàn)后,至少有一個車門能打開 1.5 試驗(yàn)中,燃油不得泄露 1.6 試驗(yàn)后,前5min 燃油泄漏速率 30 g/min 2).試驗(yàn)條件:v2.1 0障壁正面碰撞,障壁寬3m,高1.5m,v 質(zhì)量 7x10000 kgv2.2 車輛速度 50km/h,車輛不得靠自身驅(qū)動v2.3 空車,燃油箱注水90%v2.4 可調(diào)轉(zhuǎn)向盤和駕駛座椅處在中間位置v2.5測量按ISO 6487v HPC=(t2-t1)1/t2-t1 t2t1adt2 va- 頭部重心位置上三向合成加速度值vt2-頭部接觸終了時間vT1-頭部接觸開始時間v3).各國碰撞標(biāo)準(zhǔn)的差異(圖2) v

3、 v4).不同試驗(yàn)形式的分析v4.1 0正面碰撞-車身前端全部參與碰撞,車體碰撞加速度最大,人的頭部,胸部傷害最大,主要考核乘員約束系統(tǒng)v4.2 40% ODB碰撞-車身前端部分參與碰撞,車身變形大,乘員艙嚴(yán)重侵入會造成乘員的傷害,人的大腿傷害較大,主要考核安全車身v4.3 左右30碰撞-車身前端部分參與碰撞,車身的變形,使乘員艙嚴(yán)重侵入,會造成乘員的傷害,人的胸部傷害較大 v5).碰撞相容性v5.1對方受害車輛,司機(jī)容易受到傷害,,v5.2重量相對較輕車輛,司機(jī)容易受到傷害,,車身前端剛度須加強(qiáng) v.3自重1100kg肇事車輛,雙方司機(jī)受傷害最?。▓D3) 2.后碰撞燃油系統(tǒng)安全要求v1)技術(shù)

4、要求v按GB 200072-06,2006年7月1日實(shí)施v1.1試驗(yàn)中,燃油不得泄漏v1.2試驗(yàn)后燃油泄漏,前5min 燃油泄漏速率 30 g/minv1.3 燃油不得燃燒v1.4 蓄電池保持原來位置 2).試驗(yàn)條件v2.1 碰撞裝置,鋼制,寬 2.5 m,高 0.8mv 表面為厚20mm膠合板,下邊緣離地175mmv2.2 碰撞裝置可固定在移動車上或作為擺錘一 部分,移動車和碰撞裝置總重(1100+/-20 )kgv2.3 碰撞速度(50+/-2)km/hv2.4 車輛為整備質(zhì)量,注入90%燃油,可超重10%v2.5 駐車制動 3.側(cè)面碰撞 (GB 200071)v1).技術(shù)要求v1.1 頭

5、部性能指標(biāo) HPC1000 或頭部無接觸v1.2 肋骨變形指標(biāo) RPC 42 mmv1.3 粘性指標(biāo)VC 1.0 m/sv1.4 骨盆性能指標(biāo),恥骨結(jié)合力峰值v PSPF 6kNv1.5 腹部性能指標(biāo),腹部力峰值A(chǔ)PF 2.5kN內(nèi)力,相當(dāng)于4.5kN外力 v1.6 試驗(yàn)中,車門不得開啟,試驗(yàn)后,有足夠數(shù)量車門能打開,使乘員逃逸v1.7 試驗(yàn)后,若有內(nèi)部構(gòu)件脫落,不得產(chǎn)生鋒利或鋸齒邊v1.8 允許有不傷害乘員的永久變形,脫落 1.9 試驗(yàn)后,燃油泄露前5min 燃油泄漏速率 30g/min 2).試驗(yàn)條件v 2.1移動變形壁障速度(50 +/- 1 )km/hv 2.2 移動變形壁障由碰撞塊和

6、移動車組成,總重(950+/-20)kg,碰撞塊鋁制,總寬1.5m ,高0.5mv 2.3 空載+100 kg ,油箱注入90%水v 2.4 碰撞側(cè)車窗關(guān)閉,車門不鎖止v 2.5 可調(diào)轉(zhuǎn)向盤和駕駛座椅處在中間位置,v 2.6 碰撞位置對準(zhǔn)R點(diǎn)+/- 25mm,對準(zhǔn)精度10 mmv 2.7碰撞側(cè)在駕駛員側(cè),假人50%百分位EuroSID/ 4.碰撞特例v1). 正面柱碰撞-車身前端部分參與碰撞,車身的變形,使乘員艙嚴(yán)重侵入,有時人的胸部傷害較大v2)側(cè)面柱碰撞人的頭部胸部傷害較大,高于側(cè)面碰撞 三、汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計如何減小碰撞傷害v1.安全氣囊-緩和,減小沖撞力v2.自動鎖緊式安全帶-減小人體沖撞加

7、速度v3.吸能式保險杠v4.車門防撞桿v5.車身前端縱梁剛度v6.發(fā)動機(jī)副車架剛度與車身前縱梁剛度匹配v7.車門框和車門剛度v8.潰縮式轉(zhuǎn)向柱-減小胸部傷害 v四、新車安全評價體系(NCAP)v1. 非官方的權(quán)威行業(yè)組織對進(jìn)入市場的新車安全評價v2. 評價按星級,分1、2、3、4、5個等級v 33 40v 25 32v 17 24v 9 16v 0 8 v3. 碰撞法規(guī)是強(qiáng)制性,及格級,新車進(jìn)入市場的門檻。NCAP 則更好反映新車安全性能v4. C-NCAP:試驗(yàn)項(xiàng)目:v1).正面100%重疊剛性壁障碰撞試驗(yàn) 16 分v2).正面40%重疊可變形壁障碰撞試驗(yàn) 16 分v3).可變形壁障側(cè)面碰撞

8、試驗(yàn) 16 分v計分項(xiàng)目:安全帶提醒裝置 2 分v 側(cè)面安全氣囊和氣簾 1 分v全部總分 51 分 相當(dāng)于E-NCAP v國家強(qiáng)制性法規(guī)相當(dāng)于 2 星級 五、CAE碰撞仿真分析v當(dāng)車輛發(fā)生正面碰撞時,為保護(hù)車內(nèi)乘員的安全,根據(jù)汽車碰撞損傷機(jī)理可知碰撞車輛需要具備的基本特性是:v要保證乘員足夠的生存空間,即乘坐室不應(yīng)發(fā)生過大的碰撞變形(包括車輪、發(fā)動機(jī)、變速器等剛性部件不得侵入駕駛室)。v除乘坐室以外的車體結(jié)構(gòu)部分(前碰撞時為前部結(jié)構(gòu))應(yīng)盡可能多的變形,以合理的吸收撞擊能量,使得作用于乘員身體上的力和加速度值不超過人體的耐受極限等。 正面碰撞CAE分析 80ms整車碰撞變形情況 120ms縱梁碰

9、撞變形情況:縱梁的變形情況可以判斷出整個車的碰撞性能的好壞,皺褶壓縮的變形量最大,最有利于吸收碰撞能量。 門框測量變形(mm)L1 -1.5 L2 -13.7 L3 -18.8 L4 -13.2 L5 -1.3門框的最大壓縮量為18.8mm,根據(jù)已經(jīng)有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),門框的最大變形量在40mm時,仍然能夠打開 方向盤的最大后移量法規(guī)規(guī)定為不超過127mm,最大的胸部壓縮量為75mm,本次模擬中方向盤的最大后移量為77.65mm,預(yù)測假人的胸部壓縮量能夠達(dá)到法規(guī)的要求。 B柱的加速度為44.5g,根據(jù)同捷公司已有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),當(dāng)B柱左側(cè)的最大加速度達(dá)到106.24g,安全氣囊未打開的情況下,假人的頭部

10、損傷值為679,據(jù)此可以估計,假人的HPC值能夠達(dá)到法規(guī)的要求。 發(fā)動機(jī)的整個運(yùn)動軌跡為下沉運(yùn)動,這可以避免發(fā)動機(jī)對前圍板造成過大的穿透作用,從而對假人的腿部造成傷害,由此可以預(yù)測,假人的大腿損傷值低于法規(guī)規(guī)定的10KN以下。 側(cè)面碰撞CAE分析 120ms整車碰撞變形情況 直接關(guān)系到對人體的傷害程度的應(yīng)在27點(diǎn),37點(diǎn)區(qū)域,其最大位移為235.0mm,車門的變形輪廓為后門第1,2,3,11 部位發(fā)生翹曲。據(jù)已經(jīng)有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),最大變形達(dá)到342mm,假人胸部和腹部損傷指標(biāo)仍在規(guī)定的范圍以內(nèi),因此,側(cè)碰撞假人不會受到大的傷害。 右側(cè)門框的變形量列表(mm)L1 0.1 L2-0.6 L3-0.5 L4-0.2 L5-0.2 L6-1.6 L7-1.2 L8-0.3法規(guī)規(guī)定,碰撞以后,必須能夠打開足夠數(shù)量的車門,使乘員能正常進(jìn)出,為此,測量出右側(cè)門框的變形量基本上不發(fā)生變化,在碰撞以后,能夠打開的。 vCAE分析建立轉(zhuǎn)向盤的移動,車門和門框的變形基礎(chǔ)上,間接的,與假人傳感器直接測量數(shù)據(jù)比較,存在一定的誤差。v采用與標(biāo)桿車比較的計算方法,在相同的假設(shè)和邊界條件下,比較計算結(jié)果??烧J(rèn)可。

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