基于載荷傳遞路徑的轎車側(cè)面耐撞性研究.pdf

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

2、，希望在降低前排乘員損傷風(fēng)險的同時也能有效的保護后排乘員。
　　 本文首先通過大量的文獻研究，分析總結(jié)近些年的汽車交通事故類型和汽車安全的發(fā)展概況，研究對比國內(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)建立整車和可移動變形壁障(MDB)的有限元模型，運用LS-DYNA進行碰撞仿真并將仿真結(jié)果同試驗數(shù)據(jù)比對驗證模型的有效性。
　　 通過對原始模型的分析發(fā)現(xiàn)由于地板的傳

3、力路徑不合理，載荷不能有效通過地板橫梁傳遞到非碰撞側(cè)，造成能量在B柱下端和門檻位置聚積，進而地板和側(cè)圍出現(xiàn)嚴(yán)重變形直接威脅到乘員的生命安全?；谶@個原因，本文通過更改座椅后安裝點的安裝方式和提高車身骨架的接頭強度，使得車輛能夠通過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)局部變形過大的現(xiàn)象。
　　 根據(jù)對ECE R95法規(guī)中臺車的碰撞位置進行分析，發(fā)現(xiàn)前后車門在側(cè)面碰撞中所承受的載荷大小存在很大的差異。前門載荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后門

4、，導(dǎo)致前排乘員損傷風(fēng)險也較后排乘員略大。因此本文通過對前后門的強度進行匹配，使碰撞載荷在前后門之間合理的分配，在降低前排乘員損傷風(fēng)險的同時兼顧到后排乘員的損傷防護。
　　 研究結(jié)果表明：在優(yōu)化地板傳力路徑和提高車身接頭強度之后，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柱下端與門檻連接處的變形模式較為理想，消除了地板上原來大面積的褶皺變形，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)化對降低