基于虚拟试验技术的汽车侧面碰撞安全性研究

摘要

当今世界每年因汽车交通事故造成了巨大的人员伤亡和社会财产损失，汽车安全问题因此成为汽车工业界的研究重点。正碰、侧碰、追尾、翻滚是汽车事故的常见形式。就侧面碰撞而言，汽车侧面是车体中强度较薄弱的部位，侧面碰撞缓冲区较小，车体吸能能力较弱，乘员面临的损伤风险很高。因此，开展汽车侧碰安全性研究，对于提高我国汽车产品的整体安全性能具有重要意义。 本文首先阐述了汽车碰撞计算机仿真分析的基础理论，在此基础上选择国内某企业的混合动力轿车的侧碰安全性进行仿真研究。根据我国侧面碰撞法规标准要求，开发了移动变形壁障有限元模型，并研究了吸能块材料参数的调整方法；根据混合动力轿车的三维CAD模型建立了该车的侧碰有限元仿真模型，按照我国侧碰法规标准要求对该轿车车体结构进行了碰撞仿真计算，通过与实车试验结果进行对比，验证了仿真模型的正确性和本文所采用的虚拟试验方法的有效性。 论文最后研究了加强汽车侧面碰撞安全性的改进措施，提出了两种优化方案：防撞杆的布置方式和B柱内部部件采用高强度钢，仿真模拟结果显示防撞杆的布置方式与侧围结构的抗撞性有一定关系，而B柱部件采用高强度钢后也可以显著提高该车体结构的耐撞性。本文所采用的建模方法和研究结果对于我国汽车企业开展汽车侧面碰撞的计算机仿真设计研究具有重要的参考价值。