【摘 要】
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自主品牌轿车占有我国轿车市场最大的份额,对振兴我国汽车工业有着重要的意义和作用。然而在我国自主品牌轿车中,中低档轿车占有很大的比例,发生碰撞时,容易对乘员造成严重的伤害
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自主品牌轿车占有我国轿车市场最大的份额,对振兴我国汽车工业有着重要的意义和作用。然而在我国自主品牌轿车中,中低档轿车占有很大的比例,发生碰撞时,容易对乘员造成严重的伤害。近年来的C-NCAP碰撞结果显示,自主品牌中低档轿车星级评价普遍偏低,一般为3星级,正面100%重叠刚性壁障碰撞试验失分最为严重。针对自主品牌中低档轿车正面碰撞结构安全性设计,已成为其安全性设计的一大难题。本文以某自主品牌中低档轿车为研究对象,采用计算机仿真方法对其正面碰撞结构安全性进行了研究,主要研究内容及结论如下:
①建立了该车型正面100%重叠刚性壁障碰撞试验有限元模型,并进行了碰撞仿真分析,获得了该车型碰撞安全性能的薄弱结构一前部主要结构(保险杠横梁、吸能盒、纵梁)。以B柱减速度等效梯形曲线第二阶峰值G2代替B柱减速度峰值作为正面碰撞结构安全性的重要评价指标。
②为方便后续研究,提高仿真效率,对正面碰撞有限元模型进行了简化研究。简化模型可以准确预测详细模型正面碰撞结构安全性,可节省44%计算时间。
③在简化模型的基础上,以前部主要结构为研究对象,采用正交试验方法安排仿真试验,深入研究了该结构的性能参数对正面碰撞结构安全性的影响。研究发现,通过提高前部主要结构的刚度、强度特性,难以从根本上降低B柱减速度G2峰值。通过增加吸能盒长度,可在一定程度上有效降低B柱减速度G2峰值。
④在上述研究规律的基础上,增加吸能盒长度lOOmm,采用正交试验极差优化方法,以G2值为优化目标,对前部主要结构的结构参数进行匹配与优化。优化后,B柱减速度G2峰值下降34%,并且其他评价指标均有较大程度地减小。
⑤通过本文研究发现,针对中低档自主品牌轿车,在整车结构造型允许的前提下,通过延长吸能盒长度,合理匹配前部主要结构各性能参数,可有效并且较大程度地降低B柱减速度G2峰及碰撞过程中各结构变形量,从而提高其正面碰撞结构安全性水平。
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