基于车辆变形求解碰撞前速度的仿真分析

摘要

近年来,随着我国汽车保有量的不断增加和道路交通状况的趋于复杂化,汽车安全事故发生频率居高不下,作为引起财产损失和人员伤亡的主要原因,引起越来越多的关注。
　　 由于交通事故的多样性、复杂性,瞬时性,使得办案民警和车险公司在判定事故责任时颇为头疼,其中以正确推算出事故发生瞬间的碰撞车速最为主要,传统的计算方法主要是基于轮胎制动印迹、散落物、车辆档位及经验公式,但这些因素容易被人为天气等因素破坏掉,经验公式则有很大的局限性,而碰撞后的车身变形是客观存在且难以改变的,因此,在利用上述情况遇到较大困难时,通过测量车身变形来求解碰撞前车速有重要的理论意义和社会价值。
　　 本文在国内外汽车碰撞变形事故再现的基础上,结合车辆的刚度系数和碰撞变形能量法理论,研究了碰撞过程中能量的渐变,建立了变形能量网格图数学模型来求解碰撞前车速,并利用HyperMesh软件建立了轿车一刚性墙碰撞仿真模型,运用LS-DYNA进行求解分析,用HyperView进行了三维动画事故再现,通过仿真中车体前部关键点的变形特征与实际交通事故变形区域关键点变形特征比较,结合事故再现度参数值,验证了该数学模型的正确性。经过轿车多次与刚性墙100％正面碰撞仿真试验,提出了该方法测量变形量的依据,并提高了精度。最后,根据事故车辆碰撞过程中动量和能量的守恒,提出了能量网格图在车对车碰撞事故中求解碰撞前车速的应用,且在斜碰撞方面比公安行业推荐标准更具灵活性,多样性。