碰撞标准及CAE分析

据，门框的最大变形量在40mm时，仍然能够打开
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方向盘的最大后移量法规规定为不超过127mm，最大 的胸部压缩量为75mm，本次模拟中方向盘的最大后 移量为77.65mm，预测假人的胸部压缩量能够达到法 规的要求。
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B柱的加速度为44.5g，根据同捷公司已有的实验数据， 当B柱左侧的最大加速度达到106.24g，安全气囊未打 开的情况下，假人的头部损伤值为679，据此可以估 计，假人的HPC值能够达到法规的要求。
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右侧门框的变形量列表(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 法规规定，碰撞以后，必须能够打开足够数量的车门， 使乘员能正常进出，为此，测量出右侧门框的变形量 基本上不发生变化，在碰撞以后，能够打开的。
内力，相当于4.5kN外力
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❖ 1.6 试验中，车门不得开启，试验后，有足够 数量车门能打开，使乘员逃逸
❖ 1.7 试验后，若有内部构件脱落，不得产生锋 利或锯齿边
❖ 1.8 允许有不伤害乘员的永久变形，脱落 1.9 试验后，燃油泄露前5min 燃油泄漏速率 ≯30g/min
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No
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❖ CAE分析建立转向盘的移动，车门和门框的 变形基础上，间接的，与假人传感器直接测 量数据比较，存在一定的误差。
❖ 采用与标杆车比较的计算方法，在相同的假 设和边界条件下，比较计算结果。可认可。
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结束语
若有不当之处，请指正，谢谢！ Nhomakorabea2021/7/1
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发动机的整个运动轨迹为下沉运动，这可以避免发动 机对前围板造成过大的穿透作用，从而对假人的腿部 造成伤害，由此可以预测，假人的大腿损伤值低于法 规规定的10KN以下。
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侧面碰撞CAE分析
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120ms整车碰撞变形情况
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直接关系到对人体的伤害程度的应在27点，37点区域， 其最大位移为235.0mm，车门的变形轮廓为后门第1， 2，3，11 部位发生翘曲。据已经有的实验数据，最大 变形达到342mm，假人胸部和腹部损伤指标仍在规定 的范围以内，因此，侧碰撞假人不会受到大的伤害。
❖ 4.2 40% ODB碰撞-车身前端部分参与碰撞,车 身变形大,乘员舱严重侵入会造成乘员的伤害, 人的大腿伤害较大,主要考核安全车身
❖ 4.3 左右30°碰撞-车身前端部分参与碰撞,车 身的变形,使乘员舱严重侵入,会造成乘员的伤 害,人的胸部伤害较大
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❖ 5).碰撞相容性 ❖ 5.1对方受害车辆,司机容易受到伤害,， ❖ 5.2重量相对较轻车辆,司机容易受到伤害,，
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正面碰撞CAE分析
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80ms整车碰撞变形情况
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120ms纵梁碰撞变形情况：纵梁的变形情况可以判断 出整个车的碰撞性能的好坏，皱褶压缩的变形量最大，
最有利于吸收碰撞能量。
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门框测量变形(mm） L1 -1.5 L2 -13.7 L3 -18.8 L4 -13.2 L5 -1.3 门框的最大压缩量为18.8mm，根据已经有的实验数
碰撞标准分析
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一、碰撞法规的背景
❖ 1.我国交通事故死亡人数居高不下
❖ 2.我国万车死亡人数居世界前位，我国汽车 保有量是美国的1/10，每年万车死亡人数是 美国的5倍。2006年交通死亡人数约9万五千
❖ 3.我国交通事故死亡人数高的原因
❖ 1).道路交通法规不完善,人的交通意识淡薄
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3.侧面碰撞 （GB 200071)
❖ 1）.技术要求 ❖ 1.1 头部性能指标 HPC≤1000 或头部无接触 ❖ 1.2 肋骨变形指标 RPC≤ 42 mm ❖ 1.3 粘性指标VC≤ 1.0 m/s ❖ 1.4 骨盆性能指标，耻骨结合力峰值
❖ PSPF≤ 6kN ❖ 1.5 腹部性能指标，腹部力峰值APF≤ 2.5kN
❖ 4. C-NCAP：试验项目：
❖ 1）.正面100%重叠刚性壁障碰撞试验 16 分
❖ 2）.正面40%重叠可变形壁障碰撞试验 16 分
❖ 3）.可变形壁障侧面碰撞试验 16 分
❖ 计分项目：安全带提醒装置 2 分
❖
侧面安全气囊和气帘 1 分
❖ 全部总分 51 分 相当于E-NCAP
❖ 国家强制性法规相当于 2 星级
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❖四、新车安全评价体系（NCAP）
❖ 1. 非官方的权威行业组织对进入市场的新车 安全评价
❖ 2. 评价按星级，分1、2、3、4、5个等级
❖ ＊＊＊＊＊ 33— 40
❖ ＊＊＊＊
25— 32
❖ ＊＊＊
17 — 24
❖ ＊＊
9 — 16
❖＊
0 —8
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❖ 3. 碰撞法规是强制性，及格级，新车进入市 场的门槛。NCAP 则更好反映新车安全性能
❖ 2).道路设施不完善,人\车混行
❖ 3).车辆技术法规不完善,车辆技术状况差
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❖ 碰撞交通事故最多， 伤亡最大！
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二、碰撞法规
❖ GB 11553-03 碰撞标准 ❖ 1.正面碰撞 ❖ 1). 要求： ❖ 1.1 头部性能指标 HPC≤1000 ❖ 1.2 胸部性能指标 ThPC≤75 mm ❖ 1.3 大腿性能指标 FPC≤10 KN ❖ 1.4 试验中，车门不得开启，前门锁不得锁止
≯30 g/min ❖ 1.3 燃油不得燃烧 ❖ 1.4 蓄电池保持原来位置
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2）.试验条件
❖ 2.1 碰撞装置，钢制，宽≮ 2.5 m,高≮ 0.8m ❖ 表面为厚20mm胶合板，下边缘离地175mm ❖ 2.2 碰撞装置可固定在移动车上或作为摆锤一
部分，移动车和碰撞装置总重（1100+/-20 ） kg ❖ 2.3 碰撞速度（50+/-2）km/h ❖ 2.4 车辆为整备质量，注入90%燃油，可超重 10% ❖ 2.5 驻车制动
车身前端刚度须加强
❖ ５.3自重1100kg肇事车辆，双方司机受伤害 最小（图3）
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2.后碰撞燃油系统安全要求
❖ 1）技术要求 ❖ 按GB 200072-06，2006年7月1日实施 ❖ 1.1试验中，燃油不得泄漏 ❖ 1.2试验后燃油泄漏，前5min 燃油泄漏速率
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2).试验条件
❖ 2.1移动变形壁障速度（50 +/- 1 ）km/h ❖ 2.2 移动变形壁障由碰撞块和移动车组成，总重
（950+/-20）kg,碰撞块铝制，总宽1.5m ,高0.5m ❖ 2.3 空载+100 kg ,油箱注入90%水 ❖ 2.4 碰撞侧车窗关闭，车门不锁止 ❖ 2.5 可调转向盘和驾驶座椅处在中间位置， ❖ 2.6 碰撞位置对准R点+/- 25mm,对准精度10 mm ❖ 2.7碰撞侧在驾驶员侧，假人50%百分位
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❖ a- 头部重心位置上三向合成加速度值
❖ t2-头部接触终了时间 ❖ T1-头部接触开始时间
❖ 3).各国碰撞标准的差异(图2)
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❖
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❖ 4).不同试验形式的分析
❖ 4.1 0°正面碰撞-车身前端全部参与碰撞,车 体碰撞加速度最大,人的头部,胸部伤害最大, 主要考核乘员约束系统
3v410正面碰撞车身前端全部参与碰撞车体碰撞加速度最大人的头部胸部伤害最大主要考核乘员约束系统v4240odb碰撞车身前端部分参与碰撞车身变形大乘员舱严重侵入会造成乘员的伤害人的大腿伤害较大主要考核安全车身v43左右30碰撞车身前端部分参与碰撞车身的变形使乘员舱严重侵入会造成乘员的伤害人的胸部伤害较大v5
试验后，至少有一个车门能打开 1.5 试验中，燃油不得泄露 1.6 试验后，前5min 燃油泄漏速率≯30 g/min
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2).试验条件：
❖ 2.1 0°障壁正面碰撞，障壁宽3m,高＞1.5m, ❖ 质量≮ 7x10000 kg ❖ 2.2 车辆速度 50km/h,车辆不得靠自身驱动 ❖ 2.3 空车，燃油箱注水90% ❖ 2.4 可调转向盘和驾驶座椅处在中间位置 ❖ 2.5测量按ISO 6487 ❖ HPC=(t2-t1)[1/t2-t1 ∫t2t1adt]2
EuroSIDⅠ/Ⅱ
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4.碰撞特例
❖ 1). 正面柱碰撞-车身前端部分参与碰撞,车身 的变形,使乘员舱严重侵入,有时人的胸部伤害 较大
❖ 2）侧面柱碰撞－人的头部胸部伤害较大，高 于侧面碰撞
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三、汽车结构设计如何减小碰撞伤害
❖ 1.安全气囊-缓和，减小冲撞力 ❖ 2.自动锁紧式安全带-减小人体冲撞加速度 ❖ 3.吸能式保险杠 ❖ 4.车门防撞杆 ❖ 5.车身前端纵梁刚度 ❖ 6.发动机副车架刚度与车身前纵梁刚度匹配 ❖ 7.车门框和车门刚度 ❖ 8.溃缩式转向柱-减小胸部伤害
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五、CAE碰撞仿真分析
❖ 当车辆发生正面碰撞时，为保护车内乘员的安全， 根据汽车碰撞损伤机理可知碰撞车辆需要具备的基 本特性是：
❖ 要保证乘员足够的生存空间，即乘坐室不应发生过 大的碰撞变形（包括车轮、发动机、变速器等刚性 部件不得侵入驾驶室）。
❖ 除乘坐室以外的车体结构部分（前碰撞时为前部结 构）应尽可能多的变形，以合理的吸收撞击能量， 使得作用于乘员身体上的力和加速度值不超过人体 的耐受极限等。