基于2021版C-NCAP和IIHS侧面碰撞工况车辆结构性能研究
基于25%偏置碰撞的某SUV仿真分析及改进设计
doi: 10.3969/j.issn.1673-6478.2024.01.014基于25%偏置碰撞的某SUV 仿真分析及改进设计李冠君，田国富（沈阳工业大学机械工程学院，辽宁 沈阳 110870）摘要：本文运用Hypermesh 和Ls-dyna 软件对某SUV 车型进行小偏置碰撞有限元仿真分析，分析整车变形情况以及车身结构评级结果，总结出合理的改进方案，提升车身前端部件吸能能力，减少转向管柱、油门制动踏板等部件对乘员舱的侵入量。
在A 柱及门槛等变形较大的部位添加加强板，提高乘员舱刚度，减小乘员受到的伤害。
车身结构评级由“差”提升为“优秀”，说明改进方案具有一定的效果。
关键词：有限元仿真；小偏置碰撞；结构改进 中图分类号：U463.82文献标识码：A文章编号：1673-6478（2024）01-0062-04Simulation Analysis and Improved Design of an SUV Based on 25% Offset CollisionLI Guanjun, TIAN Guofu(Shenyang University of Technology, Mechanical Engineering College, Shenyang Liaoning 110870, China)Abstract: Through Hypermesh and Ls-dyna software, a small bias collision finite element analysis of an SUV model was simulated, the deformation of the whole vehicle and the results of the body structure rating were analyzed. A reasonable improvement plan to enhance the energy absorption capacity of the front end components of the vehicle and reduce the intrusion of components such as the steering column and accelerator brake pedal into the passenger compartment was designed. Reinforcement plates to areas with significant deformation, such as the A-pillar and door sill, were added to increase the stiffness of the passenger compartment and reduce injuries to passengers. The body structure rating upgraded from "poor" to "excellent", explaining that the improvement plan has a certain effectiveness.Key words: finite element simulation; small offset collisions; structural improvements 0 引言正面小重叠度碰撞事故是正面碰撞事故中致死率最高的[1-2]，其对车辆的安全性能要求更高。
面向二轮车的汽车AEB_系统研究综述
174AUTO TIMETRAFFIC AND SAFETY | 交通与安全1 引言近年来，我国的机动车数量突飞猛进，但是伴随着车辆数量的增长引起的相关问题也不容小视。
特别是随着外卖行业和快递行业的蓬勃发展，两轮车辆的数量急剧攀升，然而由于两轮车辆具有速度快、运动灵活的特点，导致了两轮车辆在交通事故中的占比不断提升。
而且，缺乏安全保护的两轮车在道路交通中属于弱势参与方，一旦发生事故，碰撞事故中骑行者的伤亡率更高。
我国统计局数据显示，2020 年交通事故死亡人数总计61703 起，其中二轮车骑车人死亡事故数15347 起，占比超过24%[1]。
自动紧急制动系统（AEB ）能够对车辆前方潜在的碰撞危险进行识别，并给予驾驶员相应的警告提示，紧急情况下还能对车辆自主施加制动以避免或减轻碰撞危险。
该技术能够很大程度上避免或缓解追尾事故的发生， 保护驾乘人员安全，因此AEB 已经成为主动安全领域研究的热点[2]。
近年来欧盟新车安全评鉴协会(Euro NCAP)、美国高速公路安全管理局(NHTSA)、日本新车安全评价协会(J-NCAP)、中国新车安全评价协会(C-NCAP) 等汽车测评机构开始关注自动紧急制动(AEB) 系统在汽车上的应用， 并相继将AEB 系统纳人新车主动安全评价规程[3]。
Euro NCAP 研究表明，AEB 可以避免27％的碰撞事故[4]。
2017 年，美国交通安全管理局（NHTSA ）和美国公路安全保险协会联合发布报告称，按照各汽车企业承诺的AEB 装车率，到2025 年美国将避免2.8 万起事故和1.2 万人员受伤[5]。
当前针对AEB 系统的测试、场景等方面的研究主要集中于车对车以及车对行人，汽车对二轮车的AEB 系统测试规程、场景等研究的研究较少。
本文对面向二轮车辆的AEB 测试规程、测试场景及控制策略等方面进行了详细的综述，以期为汽车AEB 技术的进一步研究和场景应用提供技术和理论参考。
中国新车评价规程C-NCAP详析
中国新车评价规程C-NCAP详析什么是C-NCAP?C-NCAP是将在市场上购买的新车型按照比我国现有强制性标准更严格和更全面的要求进行碰撞安全性能测试，评价结果按星级划分并公开发布，旨在给予消费者系统、客观的车辆信息，促进企业按照更高的安全标准开发和生产，从而有效减少道路交通事故的伤害及损失。
C-NCAP 要求对一种车型进行车辆速度50km/h与刚性固定壁障100%重叠率的正面碰撞、车辆速度56km/h 对可变形壁障40%重叠率的正面偏置碰撞、可变形移动壁障速度50km/h与车辆的侧面碰撞等三种碰撞试验，根据试验数据计算各项试验得分和总分，由总分多少确定星级。
评分规则非常细致严格，最高得分为51分，星级最低为1星级，最高为5+。
中国汽车技术研究中心在深入研究和分析国外NCAP的基础上，结合我国的汽车标准法规、道路交通实际情况和车型特征，并进行广泛的国内外技术交流和实际试验确定了C-NCAP的试验和评分规则。
与我国现有汽车正面和侧面碰撞的强制性国家标准相比，不仅增加了偏置正面碰撞试验，还在两种正面碰撞试验中在第二排座椅增加假人放置，以及更为细致严格的测试项目，技术要求也非常全面。
C-NCAP对试验假人及传感器的标定、测试设备、试验环境条件、试验车辆状态调整和试验过程控制的规定都要比国家标准更为严谨和苛刻，与国际水平一致。
今后，C-NCAP还将随着技术的发展进行完善。
汽车企业普遍对C-NCAP的推出表示重视，认为对提高汽车安全性很有意义，也符合中国实际，肯定会成为企业产品开发的重要依据。
C-NCAP在筹备过程中就已受到国外的关注，一些国外公司已经开始对应C-NCAP进行深入研究和试验，国外NCAP机构也对C-NCAP结合中国情况的试验和评分规程给予肯定。
NCAP是最早在美国开展并已经在欧洲、日本等发达国家运行多年的新车评价规程，一般由政府或具有权威性的组织机构，按照比国家法规更严格的方法对在市场上销售的车型进行碰撞安全性能测试、评分和划分星级，向社会公开评价结果。
iihs碰撞测试等级
iihs碰撞测试等级随着汽车的普及和交通事故的频发，人们对车辆安全性能的关注度也越来越高。
为了评估和比较不同车型的安全性能，美国公路安全保险协会（IIHS）开展了一系列碰撞测试，并根据测试结果对车辆进行等级评定。
本文将对IIHS碰撞测试等级进行介绍，并分析其对车辆选择和购买的影响。
1. IIHS碰撞测试概述IIHS是一个独立、非盈利的组织，致力于提高车辆安全性能，减少交通事故伤亡。
为了评估车辆在真实碰撞情境下的表现，IIHS设计了一系列严格的碰撞测试。
其中，最著名的测试项目包括前端碰撞、侧面碰撞、侧翻碰撞和后端碰撞等。
在前端碰撞测试中，车辆以60公里/小时的速度撞击固定的物体。
测试中，评估车辆的车身结构是否能有效吸收和分散碰撞力量，以及驾驶舱的保护性能。
而在侧面碰撞测试中，车辆被模拟的移动障碍物撞击，评估车辆侧面的防护性能。
侧翻碰撞测试则是评估车辆在剧烈变向时保持稳定的能力。
后端碰撞测试则主要关注车辆的后部保护性能。
2. IIHS碰撞测试等级分类根据碰撞测试的表现，IIHS将车辆分为以下几个等级：(1) 最佳安全选项+：车辆在所有IIHS碰撞测试项目中均获得最高评分。
具备出色的整体安全性能和先进的安全辅助技术。
(2) 最佳安全选项：车辆在所有IIHS碰撞测试项目中获得较高评分，但在某些细节方面有所不足。
(3) 较高安全选项+：车辆在大多数IIHS碰撞测试项目中获得较高评分，但在某些方面有一定改进空间。
(4) 较高安全选项：车辆在大多数IIHS碰撞测试项目中表现良好，但在某些方面有待改进。
(5) 一般安全选项+：车辆在某些IIHS碰撞测试项目中表现良好，但在其他方面有一定改进空间。
(6) 一般安全选项：车辆在某些IIHS碰撞测试项目中表现良好，但在其他方面有待提升。
(7) 较低安全选项：车辆在大部分IIHS碰撞测试项目中表现较差。
(8) 最低安全选项：车辆在所有IIHS碰撞测试项目中表现极差。
通过这样的等级分类，消费者能够直观地了解不同车辆的安全性能，并做出明智的选择。
轿车侧面柱碰撞和可变形壁障碰撞试验研究
64doi:10.3969/j.issn.1005-2550.2023.06.013 收稿日期：2023-10-09轿车侧面柱碰撞和可变形壁障碰撞试验研究黄志刚，王立民，张山，闫肃军（中国汽车技术研究中心有限公司，天津300300）摘 要：为研究侧面柱碰及侧面可变形壁障碰撞试验特点，选取某B级轿车分别进行了Euro-NCAP中侧面柱碰试验和C-NCAP侧面可变形壁障（AE-MDB）试验。
分析了车身加速度以及假人伤害特点，结果表明：侧面柱碰撞相比可变形壁障碰撞对乘员有更大的损伤风险，车身加速度更大，车身侵入量更大、局部变形更严重。
为减少侧面碰撞伤害，需要增加碰撞侧车身局部强度，避免小区域重叠刚性碰撞。
关键字：侧面柱碰；侧面可变形壁障碰撞；假人伤害；车身变形中图分类号：F407.471 文献标志码：A 文章编号：1005-2550（2023）06-0064-07Experimental Study on Side Pole Collision and DeformableBarrier Collision of CarHUANG Zhi-gang, WANG Li-min, ZHANG Shan, YAN Su-jun(China Automotive T echnology and Research Center Co., Ltd, Tianjin 300300, China) Abstract: In order to study the characteristics of side pole impact and side deformable barrier impact test, a B-class car is selected to carry out the side pole impact test in Euro-NCAP and side deformable barrier (AE-MDB) test in C-NCAP . The characteristics of body acceleration and dummy injury are analyzed. The results show that compared with the deformable barrier collision, the side pole collision has a greater risk of injury to passengers for vehicle body acceleration, at the same time, the intrusion is greater and local deformation is more serious. In order to reduce the side impact damage, it is necessary to increase the local strength of the body at the side of collision to avoid small area overlapping rigid collision.Key Words: Side Pole Impact; AE-MDB; Dummy Injury; Vehicle Body Deformation引 言汽车保有量的增加导致了汽车碰撞事故的增加，在各类碰撞事故中，侧面碰撞占到了事故总数的36%[1]。
基于C-NCAP和C-IASI实车侧面碰撞试验的
TRAFFIC AND SAFETY | 交通与安全基于C-NCAP和C-IASI实车侧面碰撞试验的假人损伤对比分析郭三本 王凯 刘东春中汽研汽车检验中心广州有限公司 广东省广州市 513340摘 要： 侧面碰撞试验的研究具有十分重要的现实意义。
本文从碰撞形式、台车和评价方法等方面分析了C-NCAP （2021版）和C-IASI（2020版）侧面碰撞试验技术规程的主要差异，然后以某一车型的实车碰撞试验对比分析了两种工况下的碰撞波形和假人损伤。
两种工况下的碰撞波形一致性较高，但C-IASI工况下主驾假人的头部伤害和躯干肋骨位移峰值更大，后排女性假人的躯干肋骨位移趋势和达到峰值的时刻具有较高的一致性。
关键词：C-NCAP C-IASI 侧面碰撞 假人损伤1 前言在汽车保有量不断提升的同时，与之而来的安全事故也不断增加。
根据国外交通事故死亡人数的相关数据统计，侧面碰撞引起死亡人数占比30%[1]。
在汽车侧面碰撞中，由于没有像前机舱拥有纵梁、前保险杠等有效吸能结构，B柱与乘员舱座椅距离有限，驾驶员的伤害往往会更大。
为了提高车辆侧面碰撞的安全性能，降低乘员的伤害，常从车辆结构耐撞性、安全气囊控制策略两方面开展研究，最后通过实车碰撞试验或者虚拟仿真实现性能验证。
而在现有国内的侧面碰撞形式中，主要根据GB20071、C-IASI和C-NCAP的规程开展动态试验评价车辆的被动安全性能。
据此，侧面碰撞试验的研究具有十分重要的现实意义，本文将分析对比C-NCAP （2021版）[2]和C-IASI（2020版）[3]实车侧面碰撞试验规程的主要差异，分析对比两种工况下碰撞波形和假人损伤的差异，为汽车侧面碰撞的被动安全性能研究提供有效的指引。
2 试验规程的主要差异分析本节将依次分析C-NCAP（2021版）和C-IASI（2020版）侧面碰撞试验中碰撞形式、台车和壁障、评价规程之间的差异。
1）碰撞形式CNCAP（2021版）侧碰在主驾驶、副驾驶和后排左侧座椅位置分别放置WORLD SID、ES2和SID IIs D版假人，然后MDB（Moving deformablebarrier）以km/h的速度撞击车辆R点向后250mm位置。
面向C-IASI开发的汽车侧面碰撞优化设计
10.16638/ki.1671-7988.2021.011.019面向C-IASI开发的汽车侧面碰撞优化设计杨浪，戴尹安，唐灿（威马汽车科技集团有限公司，四川成都610106）摘要：C-IASI为中国保险汽车安全指数（China Insurance Automotive Safety Index）简称，在侧面碰撞中更重更高的壁障车侧面撞击试验车辆以评价其车身结构变形和假人伤害保护。
在Hypermesh中建立了某整车有限元仿真模型，进行CAE仿真计算。
并通过与实车侧面碰撞试验数据对比，验证了有限元模型的有效性。
针对侧面结构变形较严重部分进行了优化分析，优化后B柱侵入量降低，侧面碰撞安全性得到提高。
关键词：侧面碰撞；仿真；优化中图分类号：U491.6；U467 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2021)11-58-03Optimization Analysis of Side Crash Safety Based on IIHSYang Lang, Dai Yinan, Tang Can( WM Motor Technology Co., Ltd., Sichuan Chengdu 610106 )Abstract:C-IASI is China Insurance Automotive Safety Index. A more weight and higher barrier side impacts the test vehicle and it assess body structure and dummy injury. A car’s side crash CAE mode is built with Hypermesh software and the finite element calculation is made. The model is verified to be effective by compared the data of B-pillar deformation with that of a test car. The optimization proposal of side crash is provided and some suggestions are given to improve the performance of side crash. The simulation results show that the side crash performance of the car is enhanced significantly. Keywords: Side crash; Simulation; OptimizationCLC NO.: U491.6; U467 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)11-58-03引言侧面碰撞事故是汽车交通事故中较为常见的一种碰撞形式。
基于2021_版C-NCAP_的Q3_假人伤害研究
doi:10.3969/j.issn.1005-2550.2023.05.005 收稿日期：2023-07-26基于2021版C-NCAP的Q3假人伤害研究顾海明，段丙旭，于睿晗，王立民（中汽研汽车检验中心（天津）有限公司，天津 300300）摘 要：通过对47个试验中Q3假人的伤害数据进行统计，对比分析引入Q3假人前后正面全宽碰撞工况的得分率情况，重点分析Q3假人各部位得分，统计结果表明引入Q3假人后2021版正面全宽碰撞工况假人得分率低于2018版假人得分率，Q3假人头、颈部相对于胸部更易失分，主要由于碰撞过程中Q3假人胸部受儿童座椅Harness约束，头、颈部由于惯性继续运动而产生的“甩动”效应而失分。
研究发现，车辆OLC值对假人伤害影响较大。
关键词：Q3假人；C-NCAP；得分率；伤害分析中图分类号：U467.14 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2023）05-0030-05Research on the Q3 Dummy Injury Based on C-NCAP 2021GU Hai-ming, DUAN Bing-xu, YU Rui-han, WANG Li-min(CATARC Automotive T est Center(Tianjin) Co.,Ltd, Tianjin 300300, China) Abstract: Based on the data of Q3 dummy in 47 tests, comparative analysis is performed to the scoring rate before and after the Q3 dummy introduction, focusing on scoring of eachbody parts. Results show that the scoring rate descends after the Q3 dummy introduction infull-width frontal impact scenario. Head and neck are more likely to lose points than chest.,the impact can cause swing effect to the head and neck when the dummy chest is restrainedby CRS system. It is found that vehicle OLC has a great influence on dummy injury.Key Words: Q3 Dummy; C-NCAP; Scoring Rate; Injury Analysis1 引言汽车碰撞用假人是碰撞试验中最重要的试验设备，Q3假人应用在欧洲ECER44、ECE R129、ASEAN NCAP、Global NCAP等标准中，2018版C-NCAP正面全宽碰撞试验中使用Q3假人，但仅评价其在碰撞过程中的头部最大位移量[1]，2021版C-NCAP正面全宽碰撞试验中增加了对Q3假人头、颈、胸部位置假人伤害的评价[2]。
iihs研究报告
iihs研究报告
IIHS是美国 Insurance Institute for Highway Safety（保险业公路安全研究所）的简称。
这个研究机构是指车辆保险业组成的协会所拥有的一个非营利组织，总部位于美国弗吉尼亚州阿灵顿市。
IIHS的使命是通过研究和协助开发措施来减少车辆在道
路上的伤亡和损坏。
IIHS的研究报告涵盖了很多不同的主题，包括车辆碰撞测试，汽车安全技术的评估，道路设计和交通政策等等。
这些报告提供了有关车辆和道路安全的重要信息，以帮助制定相关政策和改进车辆和道路安全性能。
IIHS研究报告的一些重要主题包括：
1. 车辆碰撞测试：IIHS进行了各种类型的碰撞测试，包括正
面撞击、侧面碰撞和顶部碰撞等。
报告评估了车辆在这些碰撞中的性能，并根据其结果对车辆进行评级。
2. 安全技术评估：IIHS评估了一系列车辆安全技术，如自动
紧急制动、车道保持辅助、自适应巡航控制等。
研究报告提供了这些技术的性能评估和建议。
3. 道路设计：IIHS研究报告还关注道路设计对交通安全的影响。
报告评估了各种道路设计元素，如交叉口设计、超速减速带和交通信号等，以提供改进道路安全的建议。
4. 交通政策：IIHS研究报告还就交通政策进行评估和分析，
包括酒驾法律、座位带使用规定等。
报告提供了制定更安全交通政策的建议。
总之，IIHS的研究报告涵盖了很多与车辆和道路安全相关的主题，为政府、车辆制造商和消费者提供了重要的参考信息。
这些报告的目的是帮助改进道路安全性能，减少交通事故的发生，保护驾驶人和乘客的安全。
IIHS+小偏置碰撞位移导向策略与结构评估方法
CN 11-5904/U J Automotive Safety and Energy, 2013, Vol. 4 No. 4收稿日期/ Received：2013-06-20第一作者 / First author：肖锋（1980—），男（汉），湖南，工程师。
E-mail: feixin5214@ 322—333IIHS小偏置碰撞位移导向策略与结构评估方法肖 锋1，陈晓锋2（1. 武汉上善仿真科技有限责任公司，武汉430060，中国；2. 奇瑞汽车股份有限公司，芜湖241006，中国）摘 要：在美国公路安全保险协会(IIHS)公布的3批小偏置碰撞测试结果中，汽车主机厂(OEMs)普遍得分较低。
该文利用IIHS小偏置碰撞的数学模型分析得出：侧向残余位移与侧向速度、纵向碰撞载荷与纵向速度存在正相关性，解释了测试试验现象。
提出了基于轻量化设计的侧向位移导向策略，易于实施且效果得到了试验验证。
提出了基于碰撞载荷组合工况的结构评估方法，以此预估开发车型的小偏置碰撞结构安全性能。
因此，“笼式安全车身(safety cage)”不是应对IIHS小偏置碰撞的必要条件，其测试难度被高估，且其对车辆被动安全设计的区分作用将难以持久。
关键词：汽车安全；小偏置碰撞；数学模型；轻量化设计；位移导向策略；结构评估方法；笼式安全车身 中图分类号： U 461.91 文献标志码： A DOI： 10.3969/j.issn.1674-8484.2013.04.004One displacement oriented strategy and a structural assessment method for IIHS new small overlap crash testsXIAO Feng1, CHEN Xiaofeng2（1. Wuhan ShangShan Simulation Technology Co., Ltd, Wuhan 430060, China;2. Chery Automobile Co., Ltd, Wuhu 241006, China）Abstract: Vehicle OEMs (Original Equipment Manufacturers) generally gain poor scores in the results ofthree batch-tests released by the Insurance Institute for Highway Safety (IIHS) for small overlap impact. A mathematical model was built for the IIHS new small overlap crash test. An analysis from the mode reveals that there are positive correlations between the lateral residual displacements and the lateral speeds, and between the vertical collision loads and the vertical speeds, and then, the test phenomenon were reasonably explained. A lateral displacement oriented strategy was established for light-mass design. The strategy is easy to implement and verified by experiments. A structural assessment method was proposed for collision load combination conditions to estimate the structure safety performances for developing vehicles. Therefore, a "safety cage"is not a necessary condition to deal the IIHS new small overlap crash tests, their response difficulties are overestimated, and it will be not durable to distinguish passive safety design.Key words: vehicle safety; small overlap impact; mathematical model; light-mass design; displacement oriented strategy; structural assessment method; safety cage美国公路安全保险协会 (Insurance Institute for Highway Safety，IIHS) 在其新车碰撞安全评价规程(New Car Assessment Program，NCAP) 中率先推出了应对小偏置碰撞交通事故形式的25%小偏置碰测试 (IIHS New Small Overlap Crash Test)，具有风向标意义和重要的工程指导价值，并先后公布了3批测试结果 (本文所涉及的IIHS测试结果均来自IIHS官方网站/iihs/ratings的查询结果)。
中美汽车碰撞安全法规对比
C-NCAP
评分标准: C-NCAP 中最高得分为62分。其中，上述前三项试验每项满分为18分，三 项试验总得分满分为54分。鞭打试验满分为4分。对安全带提醒装置和ISOFIX 装置分别有1.5分和0.5分的加分、对侧气帘（及侧气囊）和电子稳定控制系统 （ESC）分别有1分的加分。将以上三项碰撞试验和鞭打试验的得分及加分项 得分之和（四舍五入至小数点后一位）记为总分，并按以下条件确定评价星级。 总分 星级 ≥60 分 5+ （★★★★★☆） ≥52 且＜60 分 5 （★★★★★） ≥44 且＜52 分 4 （★★★★） ≥36 且＜44 分 3 （★★★）
表1 C-NCAP与NHTSA、IIHS 正面碰撞对比表
正面碰撞 C-NCAP NHTSA IIHS
试验形态 正面100%刚性壁障 碰撞速度 50km/h
正面40%偏置碰撞 正面100%刚性壁障 正面40%偏置碰撞 正面25%偏置碰撞 64km/h 56km/h 64km/h 64km/h
假人安放
对于苛刻的25小重叠碰撞测试由于车身前端吸能结构保险杠前纵梁等与正面刚性壁障错开根本没有发挥吸能和抵御变形的作用使撞击力直接作用到车轮引起车身结构极大的侵入量从而导致假人伤害值的增cncap与nhtsaiihs正面碰撞对比表正面碰撞cncapnhtsaiihs试验形态正面100刚性壁障正面40偏置碰撞正面100刚性壁障正面40偏置碰撞正面25偏置碰撞碰撞速度50kmh64kmh56kmh64kmh64kmh假人安放前排两个hybridiii50th后排hybridiii5thp3前排两个hybridiii50th后排hybridiii5th驾驶员hybridiii50th员侧hybridiii5th驾驶员hybridiii50th驾驶员hybridiii50th假人测点头颈胸大腿小腿头颈胸大腿头颈胸大腿小腿cncap与nhtsaiihs侧面碰撞对比表侧面碰撞cncapnhtsaiihs试验形态可移动变形壁障侧碰撞可移动变形壁障侧碰撞侧面柱碰撞可移动变形壁障侧碰撞碰撞速度90侧面碰撞50kmh27斜角侧碰撞62kmh75斜角侧柱撞32kmh90侧面碰撞50kmh假人安放驾驶员es2驾后sidiis驾es2re驾后sidiis仅驾驶员侧sidiis驾驶员与驾后sidiis假人测点es2sidiis
车辆典型薄壁梁碰撞性能的研究
车辆典型薄壁梁碰撞性能的研究
高晓庆;尤国武;谢禹钧
【期刊名称】《辽宁石油化工大学学报》
【年(卷),期】2006(026)001
【摘要】车辆的耐撞性能主要取决于车辆结构中薄壁梁部件的吸能特性.为了在汽车的设计阶段使被设计车辆更好的满足耐撞要求,以车辆结构中的薄壁梁部件为研究对象,针对典型薄壁结构梁的碰撞变形特点,采用高度非线性显式动态有限元程序HyperMesh和LS-DYNA进行了碰撞的数值模拟,分析了薄壁梁及保险杠正面撞击刚性墙的全过程以及不同参数的选取对仿真及计算结果的影响.与实车正面碰撞结果进行了对比分析,验证了所建立的有限元模型的正确性.在此基础上,针对仿真计算结果及薄壁构件吸能特性,提出了一些改进措施.
【总页数】4页(P66-69)
【作者】高晓庆;尤国武;谢禹钧
【作者单位】辽宁石油化工大学机械工程学院,辽宁抚顺,113001;辽宁石油化工大学机械工程学院,辽宁抚顺,113001;辽宁石油化工大学机械工程学院,辽宁抚
顺,113001
【正文语种】中文
【中图分类】U467
【相关文献】
1.汽车薄壁梁斜向碰撞性能仿真研究 [J], 张维刚;黄栋
2.诱导槽对薄壁梁碰撞性能影响的仿真研究 [J], 王良杰;陈浩;强旭华;陈海宁
3.车辆典型薄壁梁碰撞仿真中接触摩擦问题的研究 [J], 雷雨成;严斌;程昆
4.车辆典型薄壁梁结构碰撞模拟研究与参数选择 [J], 贾宏波;黄金陵;谷安涛
5.闭口帽型薄壁梁结构碰撞性能的数值模拟 [J], 薛量;林忠钦
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基于2018版C-NCAP ODB和2021版C-NCAP MPDB碰撞工况的对比分析
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2022年第15期·139·文章编号：2095-6835（2022）15-0139-02基于2018版C-NCAP ODB 和2021版C-NCAP MPDB 碰撞工况的对比分析杨春忠，刘伟东，刘灿灿，王友俊，朱海涛（中国汽车技术研究中心有限公司，天津300300）摘要：针对2021版C-NCAP 车辆开发难点，通过某SUV 车型在2018版C-NCAP ODB 工况和2021版C-NCAP MPDB 工况下的试验数据进行对比分析，主要包括后排Hybrid Ⅲ5th 女性假人头部加速度、颈部力、胸部变形量和粘性指数、骨盆加速度等，研究在2种规则下后排Hybrid Ⅲ5th 女性假人的损伤程度，为该类车型的碰撞安全性能改进以及后续C-NCAP 版本更新提供一定的参考依据。
关键词：C-NCAP ；ODB ；MPDB ；Hybrid Ⅲ5th 假人中图分类号：U467文献标志码：A DOI ：10.15913/ki.kjycx.2022.15.045作为汽车三大主题之一，汽车安全受到各国政府及消费者的广泛关注，并受到各汽车企业的高度重视。
各汽车保有量大国造成重伤或者死亡的事故类型中，主要的事故类型为正面碰撞，且发生概率均大于50%[1]，而偏置碰撞在所有正面碰撞中占有很高比例，因此正面偏置碰撞的安全性是目前研究的重点之一，对降低交通事故损失具有重要作用[2]。
《C-NCAP 管理规则（2021年版）》与《C-NCAP 管理规则（2018年版）》相比，使用MPDB 碰撞试验替代了ODB 碰撞试验及评价方法，试验后需采集台车加速度、测量移动台车前端渐变壁障变形量，用以评价车辆的攻击性能[3]。
本文选取某款车型，分别在2种工况下进行实车碰撞试验，提取后排女性假人的头部加速度、颈部力和弯矩、胸部变形量和粘性指数、骨盆加速度等进行对比分析，从假人损伤机理层面，研究2种工况的实质性差异。
某车型基于C-IASI和2018版C-NCAP侧面碰撞工况的对比分析
2C-IASI和2018版侧碰工况的对比分析C-IASI从车辆耐撞性与维修经济性指数、车内乘员安全指数、车外行人安全指数、车辆辅助安全指数等四个方面对车辆进行测试评价，评价分为四个等级：优秀（G）（A）、一般（M）和较差。
侧面碰撞是车内乘员安全指数评价的一个试验项目，结合假人头部运动保护、假人伤害、车辆结构三个方面进行综合评价。
C-NCAP以乘员保护、行人保护和主动安全等三个方面对车辆进行测试评价，按照最终的综合得分率来进行星级评价，由好到差依次为星、4星、3星、2星、星。
侧面碰撞是乘员保护评价中的一个试验项目，重点考图1试验壁障相对车身位置示意图（a）CIASI MDB壁障相对车身位置（b）CNCAP AEMDB壁障相对车身位置图2所示为C-IASI侧碰工况的总体评价准则，C-IASI侧碰工况的总体评价由车辆结构、假人头部运动保护和乘员损伤三个部分组成。
当总体缺陷（失分）6分以内评价为优秀。
图2C-IASI侧碰工况的总体评价前排、后排假人都是SID-Ⅱs，且假人损伤评价要求完全一致。
假人损伤主要考察头颈部、躯干、盆骨腿部。
躯干损伤评价的肋骨压缩量为胸部上、中、下三根肋骨以及腹部上、下两根肋骨的压缩量峰值的平均值。
C-NCAP2018侧碰工况的评价主要为假人损伤的评价，如图3所示，前排假人为WorldSID假人，后排是SID-Ⅱs，假人的损伤评价主要为头部、胸部、腹部和骨盆，评价部位得分分值的计算采用高性能限制、低性能限值及中间差值的方法。
伤评价优秀、假人头部运动保护评价优秀。
图4CIASI MDB碰撞结果总体评价3.1.2C-IASI MDB假人损伤评价C-IASI MDB前排SID-Ⅱs头颈部损伤、骨盆膝盖损伤都达到优秀评价，并且有足够的安全裕度、不存在失分的风险，如图5所示。
但是，胸部下肋骨压缩量达到了34.6mm（单项优秀评价为<34mm），胸部中肋骨和腹部上肋骨压缩量都接近34mm，虽然最终肋骨的平均压缩量为32mm小于34mm且躯干的最终综合评价为优秀，但是安全裕度小、综合评价降级为良好的可能性大。
基于2021版C-NCAP和IIHS侧面碰撞工况车辆结构性能研究
AUTO TIME197TRAFFIC AND SAFETY | 交通与安全时代汽车 基于2021版C-NCAP 和IIHS 侧面碰撞工况车辆结构性能研究崔东 王龙亮 方锐 胡帛涛 苗澍中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司 天津市 300000摘 要：本文对2021版C-NCAP 和IIHS 侧面碰撞工况进行了详细的对比，并采用有限元分析方法对某款SUV 车型的侧面碰撞结构性能进行详细分析。
结果表明，IIHS 侧面碰撞工况对车身结构耐撞性的要求要明显高于C-NCAP 工况，相对应的B 柱、前后车门的侵入量和侵入速度都有不同幅度的增加。
关键词：C-NCAP IIHS 侧碰工况 车辆结构性能1 引言为了减少侧面碰撞给乘员带来的损伤，不同的国家根据各自国情制定了侧面碰撞标准，其中最具有代表性的是中国新车评价规程（C-NCAP）2021版侧面碰撞和美国公路安全保险协会（IIHS）的Side Impact Crashworthiness Evaluation 2.0。
这两种标准都是采用移动壁障撞击试验车辆的方法进行验证，但是移动壁障的尺寸、质量、刚度、碰撞速度以及乘员伤害指标都不相同，为了研究不同侧面碰撞工况下车辆的结构性能，有必要对这两种标准进行对比分析。
2 C-NCAP 和IIHS 侧碰工况解析在2021版C-NCAP 和最新的IIHS 中，侧面可移动壁障碰撞工况设定如下图1所示。
对于两种碰撞工况分别从碰撞速度、碰撞位置、壁障质量、假人进行对比分析，具体参数如表1所示[1][2]。
由上表可以看出，C-NCAP 侧面碰撞工况相对IIHS 侧面碰撞差异较大，C-NCAP 侧面碰撞速度、壁障质量相对较小，对应的初始能量少了将近1倍。
碰撞位置也不相同，Research on Vehicle Structural Performance based on 2021 Version of C-NCAP and IIHS in Side Impact ConditionsCui Dong ，Wang Longliang ，Fang Rui ，Hu Botao ，Miao ShuAbstract ：T his paper makes a detailed comparison between the 2021 version of C-NCAP and IIHS side impact conditions, and uses the finite element analysis method to analyze the side impact structure performance of a certain SUV model in detail. The results show that the IIHS side impact condition has significantly higher requirements on the crashworthiness of the body structure than the C-NCAP condition. And the corresponding B-pillar, front and rear doors intrusion amount and intrusion speed all increase in different ranges .Key words ：C -NCAP, IIHS, side impact conditions, vehicle structural performance C-NCAP 侧面碰撞相对比较固定，IIHS 侧面碰撞根据车型轴距不同，碰撞位置有所不同。
各国汽车碰撞试验对比(E-NCAP,C-NCAP,NHTSA)
1速度2碰撞壁3假人4评价指标5模拟情况1速度2碰撞壁3假人4评价指标5模拟情况6速度7碰撞壁8假人9评价指标10模拟情况11速度12碰撞壁13假人14评价指标15模拟情况16速度17碰撞壁18假人19评价指标20模拟情况21速度22碰撞壁23假人24评价指标25模拟情况21速度22碰撞壁23假人24评价指标25模拟情况21速度22碰撞壁23假人side and pole test 侧面碰撞（可变形移动壁障侧面碰撞试验）柱状碰撞Whiplash 鞭打试验低速后碰撞颈部保护试验Frontal impact 正面100%重叠刚性壁障碰撞试验行人保护（pedestrian）翻滚offset impact Frontal impact （正面40%重叠可变形壁障碰撞试验）25%重叠面碰撞（pedestrian）24评价指标25模拟情况注：IIWPG（国际保险协会颈部伤害预防组International Insurance Whiplash Prevention Group）IIWPG（国际保险协会颈部伤害预防组International Insurance Whiplash Prevention Group）美国高速公路交通安全管 NHTSA （ National Highway Traffic Safety Administration)美国高速公路交通安全管理局 NHTSA （ National Highway Traffic Safety Administration)在日本的J-NCAP中，还有一项对车辆制动性能的测试，车辆在以100km/h的速度行驶时突然刹车在日本的J-NCAP中，还有一项对车辆制动性能的测试，车辆在以100km/h的速度行驶时突然刹车的距离是多少，并分碰撞试验）颈部伤害预防组International Insurance Whiplash Prevention Group）NHTSA （ National Highway Traffic Safety Administration)有一项对车辆制动性能的测试，车辆在以100km/h的速度行驶时突然刹车的距离是多少，并分别在干燥和湿滑的路面上进行突然刹车的距离是多少，并分别在干燥和湿滑的路面上进行。
基于整车侧面碰撞的对标分析_王圣波
第１３卷第６期２０１５年１２月中 国 工 程 机 械 学 报ＣＨＩＮＥＳＥ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹＶｏｌ．１３ Ｎｏ．６ Ｄｅｃ．２０１５基金项目：“十二五”国家科技支撑计划项目（２０１３ＢＡＧ０７Ｂ００）作者简介：王圣波（１９８４－），男，工程师，工学硕士．研究方向：汽车被动安全仿真分析．Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｓｂ０２＠ｈａｉｍａ．ｃｏｍ基于整车侧面碰撞的对标分析王圣波，李路才，刘 钢，谯万成（一汽海马汽车有限公司，海南海口５７０２１６）摘要：介绍了汽车碰撞对标分析的基本过程和内容，并针对一汽海马某车型的侧面碰撞进行了对标分析．通过车身变形模式、车身加速度和速度、车身侵入量３个指标的对比，验证了ＣＡＥ建模方法的有效性及侧面碰撞仿真模型的精度，为该车型后续碰撞安全性能开发的仿真分析奠定了基础．关键词：轿车；侧面碰撞；对标；仿真中图分类号：Ｕ ４６１．９１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７２－５５８１（２０１５）０６－０５５６－０６Ｂｅｎｃｈｍａｒｋｉｎｇｏｎ ｖｅｈｉｃｌｅ ｓｉｄｅ ｉｍｐａｃｔｓＷＡＮＧ Ｓｈｅｎｇ－ｂｏ，ＬＩ Ｌｕ－ｃａｉ，ＬＩＵ Ｇａｎｇ，ＱＩＡＯ Ｗａｎ－ｃｈｅｎｇ（ＦＡＷ Ｈａｉｍａ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈａｉｋｏｕ ５７０２１６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｂｅｎｃｈｍａｒｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ａｎｄ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅ ｉｍｐａｃｔｓ，ｔｈｅ ｓｉｄｅ ｉｍｐａｃｔ ｂｅｎｃｈｍａｒｋｉｎｇ ｉｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｏｎ ａ ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｈａｉｍａ ｖｅｈｉｃｌｅ．Ｂｙ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｔｈｅ ｂｏｄｙ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ａｎｄ ｖｅｌｏｃｉｔｙａｎｄ ｉｎｔｒｕｓｉｏｎ，ｔｈｅ ＣＡＥ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ａｒｅ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｆｏｒ ｆｕｔｕｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｎ ｉｍｐａｃｔ ｓａｆｅｔｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｖｅｈｉｃｌｅ；ｓｉｄｅ ｉｍｐａｃｔ；ｂｅｎｃｈｍａｒｋｉｎｇ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ２０１４年中国汽车销售再次突破２ ０００万辆，稳居世界第一大汽车市场．随着汽车保有量的不断增加，交通事故问题日益严峻，汽车安全性能已经成为消费者购车的主要考虑因素．面对残酷的市场竞争，中国自主品牌汽车投入越来越多的人力和物力进行新车型碰撞安全性能的开发［１－４］．随着有限元理论的完善、ＣＡＥ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｉｄｅｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）软件的发展以及高性能并行计算硬件资源的提高，ＣＡＥ分析技术在汽车开发中发挥了越来越重要的作用，特别是在汽车碰撞安全方面，它可准确预测碰撞结果，最大限度地减少实车碰撞试验次数，缩短开发周期，降低开发成本．然而可靠的仿真分析结果的获得，关键在于提高碰撞模型的准确度，这对于后续的性能评估和结构优化的正确性也具有重要影响．常用的提高碰撞模型预测准确度的方法，是在保证模型几何数模、材料、工况和边界条件等基本参数正确的前提下，通过前期的实车物理试验结果对模型进行对标修正来实现的［２－６］．根据交通事故统计，侧面碰撞约占事故总数的３０％，是交通事故的主要形式．汽车侧面碰撞安全性能被各国作为汽车安全性评价指标之一，尤其在我国道路交通环境中，道路路口以平面交叉为主，侧面碰撞事故更为严重［７］．本文以一汽海马某在研车型的侧面碰撞为例，进行仿真结果与实车试验数据对标分析研究，介绍对标过程和方法，进行模型的有效性验证，确保提供的模型分析结果准确可靠，以指导新车型后续侧面碰撞性能的开发及结构优化．１ 对标分析流程中国新车评价规程（Ｃｈｉｎａ－Ｎｅｗ ＣａｒＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔ Ｐｒｏｇｒａｍ，Ｃ－ＮＣＡＰ）是中国官方唯一的ＮＣＡＰ机构，以５星级、４星级、３星级、２星级和DOI:10.15999/ki.311926.2015.06.015 第６期王圣波，等：基于整车侧面碰撞的对标分析１星级５个级别评定，最高为５＋星级，向社会公开评价结果，为消费者提供权威的汽车安全性信息，影响消费者购车导向，是中国最权威和标准最严格的第三方安全测试机构．Ｃ－ＮＣＡＰ的推出，极大地促进了中国汽车安全技术水平的提升［４，８］．本文选取Ｃ－ＮＣＡＰ ２０１５的侧面碰撞工况，根据试制车侧碰摸底试验结果，进行该车型侧面碰撞ＣＡＥ模型的对标工作．开展对标分析工作，应先制定对标分析工作流程．在搭建整车碰撞ＣＡＥ模型后，针对所选取的对标分析工况，根据其试验条件和试验结果设置仿真模型并提交计算，进行整车碰撞ＣＡＥ模型的相关性研究；当对标条件满足要求后，实施对标分析流程［９］．目前一汽海马自主研发项目的具体对标流程如图１所示．图１ 对标分析流程Ｆｉｇ．１ Ｗｏｒｋ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｆｏｒ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ２ 对标模型更新２．１ 网格模型更新根据制造实车使用的最新三维几何数模，在原有ＣＡＥ模型基础上更新对标网格模型，与实车保持统一．对于碰撞中的大变形区域进行网格细化，例如更新Ｂ柱、侧围和门槛梁网格基本尺寸大小为５ｍｍ×５ｍｍ，最小单元尺寸≥３ｍｍ，其余零件网格尺寸为１０ｍｍ×１０ｍｍ，最大单元尺寸≤１５ｍｍ，尽量保留零件的相关特征．更新后的ＣＡＥ模型，单元总数为１ ３９０ ５４７，其中Ｓｈｅｌｌ单元１ ３４７０５９（三角形单元占比例５．７％），Ｓｏｌｉｄ单元５１ ８５３，Ｓｐｒｉｎｇ单元６９，Ｂｅａｍ单元７９．网格模型更新后，对整车进行必要的检查，主要包括材料、厚度、焊点数量和质量、接触关系、各种连接方式、失效、四轮轴荷、总质量、胎压和质心等，确保与试验车辆条件一致．２．２ 边界条件及工况校核设置与试验一致的边界条件，是对标模型计算结果符合试验实际的基本要求，还可以减少后续对标的工作量．仿真边界条件应以碰撞车辆试验前实际测量得到的数据，作为ＣＡＥ模型输入信息和更新标准．边界条件校核主要包括假人布置、车身姿态、台车定位、台车速度、测量传感器布置以及静态点测量等．２．２．１ 假人布置根据Ｃ－ＮＣＡＰ ２０１５侧面碰撞标准要求，前排驾驶员位置放置一个ＥｕｒｏＳＩＤⅡ型标准假人，后排左侧放置一个ＳＩＤ－Ⅱｓ（Ｄ版）假人，如图２所示．根据试验前测量得到的假人相对于整车的位置参数来调整和放置ＣＡＥ模型中的假人．此外，侧面碰撞工况下，应根据整车的具体配置情况，确定模型中是否带有侧气囊和侧气帘等配置，这些配置对于被撞侧前后排假人伤害值的评估影响非常大．而且，安全气囊的点爆时刻与展开形式应与试验状态保持一致．图２ 假人布置Ｆｉｇ．２ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｄｕｍｍｙ２．２．２ 车身姿态车辆的车身姿态是侧面碰撞仿真的重要参考点．不同的车身姿态仿真得到的分析结果差别较大，影响到整车变形情况和假人伤害值的评估．车身姿态的校核是获得准确对标模型的重要环节．车身姿态校核前，首先要在车辆上布置完假人和行李等必要负载，且车辆整备质量和胎压等条件符合主机厂要求，然后进行现场测量，主要包括前后轮轮眉至地面的高度以及轮心至地面的高度．将测量获得的参数作为对标模型车身姿态调整的依据，以便定位移动壁障台车的地面高度及其与整车之间的位置关系，再现试验现场车身状态．７５５ 中 国 工 程 机 械 学 报第１３卷 ２．２．３ 移动壁障定位按照实车Ｃ－ＮＣＡＰ ２０１５侧面碰撞工况要求，移动壁障行驶方向与试验车辆垂直，移动壁障中心线对准试验车辆驾驶员侧座椅Ｒ点．对标有限元模型中的移动壁障定位，应根据试验车辆实际测量的车身姿态情况来调整，移动壁障的离地高度与试验相同，即保证仿真与试验车身姿态统一．本文基于ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ平台，进行侧面碰撞移动可变形壁障的定位．壁障使用ＥＴＡ公司的ＶＰＧ软件中自带的壁障模型，该壁障为经过标定的标准模型．图３为试验与仿真中移动壁障在车身上的定位边界比较图，两者的移动壁障与车辆碰撞区域基本吻合．图３ 台车定位比较Ｆｉｇ．３ Ｃｏｍｐａｒｉｓｉｏｎ ｏｆ ｂａｒｒｉｅｒ ｍｏｄｅｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎ 为了提高ＣＡＥ模型的精准度，减少后续的工作量，对标模型中需要比对大量的信息，同步更新．整车碰撞模型的部分关键参数对标如表１所示．为了采集加速度和侵入量等信息，需要在有限元模型中设置加速度计和弹簧单元，测量单元的位置应与试验前车身上布置的点一致，以确保采集的信息有可比性．侧碰过程中只需输出Ｙ向的加速度和侵入量数据．表１ 部分关键参数对标Ｔａｂ．１ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｍｅ ｋｅｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ序号项目试验值仿真值１整备质量／ｋｇ １ ３３４．５ １ ３３４．５２试验前车辆质量／ｋｇ １ ４９１．５ １ ４９５．０３重心位置（向）／ｍｍ １ ２４９．７ １ ２５０．０４碰撞速度／（ｋｍ·ｈ－１）５０．３ ５０．３５胎压／ｋＰａ ２３０ ２３０３ 仿真结果对标将更新后的ＣＡＥ模型以ｋ文件的格式输出，提交到ＬＳ＿ＤＹＮＡ显式求解器进行计算，利用ＨｙｐｅｒＶｉｅｗ及ＨｙｐｅｒＧｒａｐｈ软件进行仿真结果后处理．３．１ 变形模式对标在碰撞过程中，通常只有在正确的变形模式下获得的加速度、侵入速度和侧面侵入量才能与试验数据较为一致．若存在偶然情况，在变形模式差异较大的前提下获得的加速度曲线、侵入速度和侵入量结果与试验数据比较接近，这样的模型对于车辆后续的开发改进分析没有任何意义，不具参考价值［１０］．因此可认为，变形模式的对标，是开展对标工作的必不可少部分．侧面碰撞过程中，影响碰撞试验最终得分的主要是假人头部、胸部、腹部和骨盆４个部位的伤害值．假人的这几个关键部位正好对应被撞侧的Ｂ柱、车门、门槛梁等位置，这些位置的变形模式被视作车辆侧面碰撞安全性能的直接体现．所以，这些位置的变形情况需要重点关注．图４ 侧面整车变形结果对比Ｆｉｇ．４ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅ ｂｏｄｙ ｓｉｄｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｓ 图４为车辆碰撞侧的整体变形模式，显然，试验与仿真结果基本一致．其中，侧围、门槛梁中部、前门铰链、前门下部、后门上部中间及右下角等变形严重的局部试验和仿真均吻合．图５为碰撞侧的Ｂ柱变形模式的对比结果．由图５可见，Ｂ柱上部发生局部轻微变形，中部和下部发生较大明显的折弯，其整体变形模式仿真与试验结果基本一致．图５ Ｂ柱整体变形模式比较Ｆｉｇ．５ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ Ｂ－ｐｉｌｌａｒ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｓ 图６为前门防撞梁变形模式对比结果．侧面碰撞后前门防撞梁试验和仿真均发生折弯变形，变形折弯方向和角度趋势基本一致，说明试验和仿真结８５５ 第６期王圣波，等：基于整车侧面碰撞的对标分析果吻合较好．图６ 前门防撞梁变形模式比较Ｆｉｇ．６ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｉｍｐａｃｔ ｂｅａｍ ｏｎｄｏｏｒ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｓ３．２ 车身加速度及速度对标车身的变形模式，仅是试验后车辆变形情况的宏观反映，而车身加速度曲线可以反映碰撞过程中发生的各个事件历程，加速度曲线上的各个波峰和波谷代表了碰撞过程中不同时刻各个构件的撞击情况和车体承载力极限．将车身加速度曲线与试验后的拆车照片以及试验录像相结合，进行碰撞过程研究，可分析得到各个时刻所发生的事件．因此，车身加速度曲线是对标分析的重点之一．车身上部分加速度传感器的安装点如图７所示，其中：１为左侧Ｂ柱下方安装点，２为驾驶员座椅下方安装点，３为气囊ＥＣＵ安装点，４为左侧Ｂ柱内板中部安装点，５为右侧Ｂ柱内板中部安装点．各位置的加速度曲线对比如图８～１０所示（图中纵坐标标值为加速度相对于重力加速度ｇ的数值）．通过对加速度曲线积分，得到对应位置的速度曲线对比图，如图１１，１２所示．图７ 加速度传感器位置分布Ｆｉｇ．７ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｓｅｎｓｏｒ ｐｏｓｉｔｉｏｎ 通过对比试验与仿真的加速度曲线，可判断试验与仿真中对应关键测量位置的运动模式是否保持统一．由图８～１０所示（图中加速度相对于重力加速ｇ的数值）可知，各关键部位的加速度曲线在趋势上基本一致．碰撞过程中车身局部压溃或者断裂失效，导致部分曲线的峰值存在一些差异（如图９，１０），这些差异均较小，在工程上可认为处在合理、可接受的范围内．图８ 左侧Ｂ柱下部加速度曲线（ｇ＝９．８ｍ／ｓ２）Ｆｉｇ．８ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｃｕｒｖｅｏｎ Ｂ－ｐｉｌｌａｒ ｌｅｆｔ ｄｏｗｎ图９ 座椅下部左侧加速度曲线（ｇ＝９．８ｍ／ｓ２）Ｆｉｇ．９ Ｃｏｍｐａｒｓｉｏｎ ｏｆ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｖｅｌｏｃｉｔｙｃｕｒｖｅ ｏｎ ｓｅａｔ ｌｅｆｔ ｄｏｗｎ图１０ 中央通道加速度曲线（ｇ＝９．８ｍ／ｓ２）Ｆｉｇ．１０ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｖｅｌｏｃｉｔｙｃｕｒｖｅ ｏｎ ｔｈｅ ｃｅｎｔｒａｌ ｔｕｎｎｅｌ 由图１１，１２可知，左、右Ｂ柱速度曲线在趋势上基本吻合，图１１中曲线的峰值和出现峰值的时间存在一些差异，是由于侧碰过程中左侧Ｂ柱变形较为严重所致，但误差不大；图１２中右侧Ｂ柱的试验和仿真速度曲线达到了较好的一致性．总体而言，仿真与试验中各部位的运动状态基本一致，两者吻合较好．３．３ 侵入量对标侧面碰撞为单边变形，碰撞侧侵入量通常较大．乘员舱变形大小直接决定乘员的生存空间，影响假人的伤害值，所以侵入量大小是评价整车碰撞安全性能的重要指标．Ｂ柱和门槛梁位于侧面碰撞吸能区，这两部分直接反映侧面变形的积累和乘员９５５ 中 国 工 程 机 械 学 报第１３卷图１１ 左侧Ｂ柱中部速度曲线Ｆｉｇ．１１ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｃｕｒｖｅｏｎ ｌｅｆｔ Ｂ－ｐｉｌｌａｒ ｍｉｄｄｌｅ图１２ 右侧Ｂ柱中部速度曲线Ｆｉｇ．１２ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｃｕｒｖｅｏｎ ｒｉｇｈｔ Ｂ－ｐｉｌｌａｒ ｍｉｄｄｌｅ舱变形量的大小，采用Ｂ柱和门槛梁侧面侵入量可直接反映乘员舱的侵入情况．仿真中通过设置测量弹簧单元来输出指定位置的侵入量，再与试验中通过三坐标测量仪测量的侵入量进行对比，可以研究车身侧面结构的侵入量状态．图１３为仿真中Ｂ柱上侵入量测量点的位置分布图，将Ｂ柱测量点从上到下按１００～２００ｍｍ间距分成７个测量点（Ｐ１～Ｐ７），测量其Ｙ向的侵入量；图１４为门槛梁上侵入量测量点的位置分布图，将门槛梁测量点从前到后按１００～２００ｍｍ间距分成８个测量点（Ｐ８～Ｐ１５），测量其Ｙ向的侵入量．图１３ Ｂ柱上静态测量点位置Ｆｉｇ．１３ Ｓｔａｔｉｃ ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ｍｅａｓｕｒｅ ｏｎ Ｂ－ｐｉｌｌａｒ图１４ 门槛梁上静态测量点位置Ｆｉｇ．１４ Ｓｔａｔｉｃ ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ｍｅａｓｕｒｅ ｏｎ ｓｉｌｌ ｓｉｄｅ 将仿真与试验中各个测量点的侵入量按照由小到大的编号顺序绘制成曲线，Ｂ柱内板和门槛梁内板上测量点的侵入量对比曲线分别如图１５，１６所示．由图１５，１６可知，仿真与试验关键点侵入量趋势基本一致，但门槛梁上的侵入量仿真值比试验值整体偏大，这是由于门槛梁结构中空、车身局部压溃失效、钣金变形回弹等原因引起的．然而各个测量点的侵入量均较小，最大误差在１０ｍｍ左右，能满足工程要求，说明对标模型能够较好地表征物理样本，进一步验证了对标ＣＡＥ模型精度较高．图１５ Ｂ柱侵入量仿真与试验对比Ｆｉｇ．１５ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｉｎｔｒｕｓｉｏｎ ｏｎ Ｂ－ｐｉｌｌａｒｂｙ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ图１６ 门槛梁侵入量仿真与试验对比Ｆｉｇ．１６ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｉｎｔｒｕｓｉｏｎ ｏｎ ｓｉｌｌ ｓｉｄｅｂｙ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ 侧面结构碰撞是评价车辆侧面碰撞安全性能的基础，良好的车身耐撞性是提高碰撞得分的可靠保证．上述对标分析得到的主要参考项的结果数据充分表明该车型侧面车身结构设计合理，在碰撞过程中能充分抵御来自侧面的冲击．限于篇幅，本文没有进行侧面碰撞约束系统的仿真及假人对标．０６５ 第６期王圣波，等：基于整车侧面碰撞的对标分析 ４ 结语本文以侧面碰撞ＣＡＥ模型对标分析为例，介绍了模型对标过程和内容，根据Ｃ－ＮＣＡＰ侧面碰撞试验数据，从整车变形模式、Ｂ柱变形模式、前门防撞梁变形模式及车身关键位置的加速度曲线和速度曲线、Ｂ柱和门槛梁的Ｙ向静态侵入量等关键部位的碰撞数据，对侧面碰撞分析ＣＡＥ模型进行了较为全面的校验，所得仿真结果与试验结果基本一致，得到了较高精度的侧面碰撞ＣＡＥ模型，并积累了较为有效的对标建模方法，为该车型后续侧面碰撞优化设计及其他工况的对标分析奠定了基础．对标结果表明可靠的ＣＡＥ模型仿真可准确预测碰撞结果，最大限度减少实车碰撞试验次数，缩短开发周期，降低开发成本．参考文献：［１］ 中国汽车工业协会．２０１４年汽车工业经济运行情况［Ｎ］．中国汽车工业协会统计信息网，２０１５－０１－１２．Ｃｈｉｎａ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｓ．２０１４ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｅｃｏｎｏｍｙ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ［Ｎ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｕｔｏ－ｓｔａｔｓ．ｏｒｇ．ｃｎ，２０１５－０１－１２．［２］ 钟志华，张维刚，曹立波，等．汽车碰撞安全技术［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００８．ＺＨＯＮＧ Ｚｈｉｈｕａ，ＺＨＡＮＧ Ｗｅｉｇａｎｇ，ＣＡＯ Ｌｉｂｏ，ｅｔ ａｌ．Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｃｒａｓｈ ｓａｆｅｔｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＭａｃｈｉｎｅＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅ Ｐｒｅｓｓ，２００８．［３］ 胡远志，曾必强，谢书港．基于ＬＳ＿ＤＹＮＡ和ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ的汽车安全仿真分析［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２０１１．ＨＵ Ｙｕａｎｚｈｉ，ＺＥＮＧ Ｂｉｑｉａｎｇ，Ｘｉｅ Ｓｈｕｇａｎｇ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄａｎａｌｙｓｉｓ ｆｏｒ ｖｅｈｉｃｌｅ ｓａｆｅｔｙ ｂａｓｅ ｏｎ ＬＳ－ＤＹＮＡ ａｎｄＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｔｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ，２０１１．［４］ 中国汽车技术研究中心．中国汽车安全发展报告（２０１４）［Ｍ］．北京：社会科学文献出版社，２０１４．Ｃｈｉｎａ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＆Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ．Ａｎｎｕａｌｒｅｐｏｒｔ ｏｎ ａｕｔｏｍｏｂｌｅ ｓａｆｅｔｙ ｉｎ Ｃｈｉｎａ（２０１４）［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｓｏｃｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，２０１４．［５］ ＬＳＴＣ．ＬＳ－ＤＹＮＡ ｔｈｅｏｒｙ ｍａｎｕａｌ，Ｒ９７１［Ｍ］．［Ｓ．ｌ．］：ＬＳＴＣ，２００８．［６］ 顾力强，林忠钦．国内外汽车碰撞计算机模拟研究的现状及趋势［Ｊ］．汽车工程，１９９９，２１（１）：１－９．ＧＵ Ｌｉｑｉａｎｇ，ＬＩＮ Ｚｈｏｎｇｑｉｎ．Ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｒｅｎｄｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｖｅｈｉｃｌｅ ｃｒａｓｈ ｓｉｍｕｌａｓｉｏｎ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄａｂｒｏａｄ［Ｊ］．Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，１９９９，２１（１）：１－９．［７］ 邵晓科．某汽车Ｃ－ＮＣＡＰ侧面碰撞安全性能提升［Ｃ］／／２０１３第一届中国ＬＳ－ＤＹＮＡ用户大会文集．［Ｓ．ｌ．］：［ｓ．ｎ．］，２０１３：２９６－３００．ＳＨＡＯ Ｘｉａｏｋｅ．Ｐｒｏｍｏｔｅｄ ｓａｆｅｔｙ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ Ｃ－ＮＣＡＰ ｂａｓｅ ｏｎｓｉｄｅ Ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ａ ｃａｒ［Ｃ］／／２０１３ １ｓｔ Ｃｈｉｎａ ＬＳ－ＤＹＮＡ Ｕｓｅｒ’Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ．［Ｓ．ｌ．］：［ｓ．ｎ．］，２０１３：２９６－３００．［８］ 中国汽车技术研究中心．Ｃ－ＮＣＡＰ管理规则：２０１５年版［Ｓ］．Ｃ－ＮＣＡＰ，２０１５．Ｃｈｉｎａ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＆Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ．Ｃｈｉｎａｎｅｗ ｃａｒ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｐｒｏｇｒａｍ．２０１５ｖｅｒｓｉｏｎ［Ｓ］．Ｃ－ＮＣＡＰ，２０１５．［９］ 张立玲，彭昌坤，叶子青，等．某轿车ＩＩＨＳ侧面碰撞工况对标分析［Ｊ］．塑性工程学报，２０１０，１７（６）：１４３－１４６．ＺＨＡＮＧ Ｌｉｌｉｎｇ，ＰＥＮＧ Ｃｈａｎｇｋｕｎ，ＹＥ Ｚｉｑｉｎｇ，ｅｔ ａｌ．Ｂｅｎｃｈｍａｒｋｉｎｇ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａ ｓｅｄａｎ ｂａｓｅｄ ＩＩＨｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＰｌａｓｔｉｃｉｔｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１０，１７（６）：１４３－１４６．［１０］ 宫帅，李华香，史建鹏．某乘用车侧面碰撞对标分析［Ｊ］．汽车科技，２０１３（５）：５１－５６．ＧＯＮＧ Ｓｈｕａｉ，ＬＩ Ｈｕａｘｉａｎｇ，ＳＨＩ Ｊｉａｎｐｅｎｇ．Ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａ ｃａｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｉｄｅ－ｃｒａｓｈ［Ｊ］．Ａｕｔｏ Ｓｃｉ－Ｔｅｃｈ，２０１３（５）：５１－５６．１６５。
汽车碰撞试验
杆是垂直撞向车辆的，撞击速度为29Km/h。
在碰撞安全标准方面国内起步较晚，C-NCAP很大程度
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上借鉴了欧洲Euro NCAP碰撞标准，一定程度上来说，它
是欧洲标准的缩水版，因为C-NCAP的碰撞内容更加简单
，速度方面也要求更为宽松。 C-NCAP的碰撞项目有正面100%重叠、正面40%重叠刚性障
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(3)．发动机罩 发动机罩位于车辆前上部，是发动机舱的维护盖板，如图1-8。 轿车的发动机罩主要由发动机罩、发动机罩隔热垫、发动机罩铰 链、发动机罩支撑杆、发动机罩锁、发动机罩锁开启拉索、发动机罩 密封条等零件所组成。
在车的四个车轮受力不均匀时，车身会发生变
形。
二、车身材料
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并不是车身所有的材料强度越高越好，要看用在什么地
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方。
如驾乘室的框架（如横梁、纵梁、ABC柱等），为了使驾
车室的空间尽量不变形（保证驾乘人员安全），就必须 采用高强度的材料。
如车前和尾部的材料（如引擎盖板、翼子板等），为了
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★★★★称为四星级，分数25-32分，表示乘员严重伤害的概率为11%-20%； ★★★称为三星级，分数17-24分，表示乘员严重伤害的概率为21%-35%； ★★称为二星级，分数9-16分，表示乘员严重伤害的概率为36%-45%；
★称为一星级，分数1-8分，表示乘员严重伤害的概率等于或大于46%。
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IIHS的亮点在于对车顶强度有着自己的评判标准，方法是，使用金属板以 一定的角度和速度撞击车顶，然后测量车顶凹陷程度。评为“G”的条件是 凹陷不超过5英寸，并且车顶必须能承受超过4倍于车重的碰撞力度。达到 相同凹陷程度所能承受的强度为车重的3.25倍以上4倍以下时，评价为“A （Acceptable：允许范围内）”；2.5倍以上3.25倍以下时，评价为“M（ Marginal：允许范围最底线）”；不到2.5倍时，评价为“P（Poor：差） ”。
汽车侧面碰撞试验探讨
汽车侧面碰撞试验探讨摘要：在车辆安全研究领域，汽车碰撞试验是研究汽车安全性能的一个不可或缺的方面，通过碰撞实验可以客观真实地获取碰撞条件下车辆的变形抵抗力，客观评价车辆的安全性。
本文主要研究了汽车侧面碰撞试验。
关键词：汽车；侧面碰撞；试验前言近年来国内汽车的保有量逐年上升，交通事故也是呈明显上升态势。
根据交通事故统计，侧面碰撞约占事故总数的30%，是交通事故的主要形式。
与正面和后面碰撞相比，车辆侧面碰撞对乘员造成的伤害更大，因此良好的侧面乘员保护性能对整车安全来说更为重要。
1 2018版C-NCAP与欧美NCAP被动测试对比分析1.1偏置正碰项目在大多数正面碰撞中，车辆的正面仅有一部分遭到撞击并且被破坏，即两辆相撞的汽车存在偏置。
而该试验再现的是两辆相同重量且均以50km/h速度相向行驶的汽车发生碰撞时的场景，其碰撞产生的能量与64km/h速度的汽车与壁障碰撞产生的能量相当，从而达到模拟的目的。
1.2全尺寸正碰项目100%重叠正面刚性碰撞在现实生活中很少有案例，只有与墙壁正面相撞的案例才符合测试所模拟的情况。
该试验项目重点测试的是车辆乘员舱整体结构刚度和安全带系统性能。
1.3侧碰项目该测试项目再现的是汽车在路口缓慢前行时，被侧面高速行驶的汽车垂直相撞。
重点检测B柱（车门之间）周围的车身结构、配备侧面碰撞或侧窗安全气帘性能。
在最近更新中，中国和欧洲将EuroSIDII型假人更换为WorldSID型假人。
与前者相比WorldSID型假人是世界男性平均身高而不是西方国家男性平均身高，并且提高了生物仿真性。
在早期版本中，中国和欧洲的移动壁障均为950kg；在最新版的NCAP要求中，为提高汽车安全性能区分度，增加了移动壁障的质量。
IIHS认为NHTSA仅测试普通汽车所造成的侧碰，并没有包含其它各类车型。
为此IIHS设计出一个不同的壁障——典型的SUV或皮卡前端的高度和形状，这种移动壁障的质量和底盘离地高度均大于其它测试。
基于保险数据涉及高级驾驶辅助功能的汽车交通事故场景调研分析
TRAFFIC AND SAFETY | 交通与安全基于保险数据涉及高级驾驶辅助功能的汽车交通事故场景调研分析1 引言随着我国汽车行业的高速发展，人们对汽车智能化和安全辅助功能愈发关注，智能传感器、车联网、5G通信和人工智能算法的不断成熟，为车辆辅助驾驶提供了可能。
汽车高级驾驶辅助系统（ADAS）成为了各大汽车制造厂宣传车型高度智能化的代名词，同时汽车消费者也逐渐热衷购买配备该系统的车型。
所谓高级辅助驾驶系统，就是帮助人们更好地操控车辆的辅助装置，一般提供更安全的驾驶条件或更舒适的用户体验。
利用安装于车上各式各样的传感器及摄像头，在第一时间收集车内外的环境数据，进行静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理，从而能够让驾驶者在最快的时间察觉可能发生的危险。
目前，ADAS主要包含ACC-自适应巡航、AEB-自动紧急制动、FCW-前碰撞预警、LDW-车道偏离预警、LKA-车道保持辅助、LCA-车道居中辅助[1][2]。
美国公路安全保险协会（IIHS）公布了一项新的研究结果，显示安装自动刹车系统的车辆能够有效地降低发生低速追尾碰撞（Rear-end Crashes）的几率。
研究调查了安装FCW前方碰撞预警系统，AEB自动刹车系统，以及两种技术相互结合的沃尔沃城市安全技术对车辆的影响。
IIHS的研究发现自动刹车系统能够降低车辆39%发生追尾碰撞的几率，能够降低42%造成追尾伤害的几率[3]。
然而配备ADAS车型在中国道路实际交通事故中场景、碰撞形态、以及车型损伤情况目前还没有进行广泛的研究，本文根据最新的车辆保险出险数据进行分析研究。
2 车辆保险出险数据筛选为了准确的分析配置ADAS车型的汽车交通事故场景，本文在选取车型的时候，选取市场保有量和热门度较高的车型，同时该车型具备ACC、AEB、FCW、LDW等辅助驾驶功能，最终选取特斯拉model 3，小鹏P7，比亚迪汉EV，蔚来EC6，宝马3系、5系，奥迪A4L、A6L，北京奔驰C级、E级等车型。
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基于2021版C-NCAP和IIHS侧面碰撞工况车辆结构性能研究
作者：崔东王龙亮方锐胡帛涛苗澍
来源：《时代汽车》2021年第21期
摘要：本文对2021版C-NCAP和IIHS侧面碰撞工况进行了详细的对比，并采用有限元分析方法对某款SUV车型的侧面碰撞结构性能进行详细分析。
结果表明，IIHS侧面碰撞工况对车身结构耐撞性的要求要明显高于C-NCAP工况，相对应的B柱、前后车门的侵入量和侵入速度都有不同幅度的增加。
关键词：C-NCAP IIHS 侧碰工况车辆结构性能
1 引言
为了减少侧面碰撞给乘员带来的损伤，不同的国家根据各自国情制定了侧面碰撞标准，其中最具有代表性的是中国新车评价规程（C-NCAP）2021版侧面碰撞和美国公路安全保险协会（IIHS）的Side Impact Crashworthiness Evaluation 2.0。
这两种标准都是采用移动壁障撞击试验车辆的方法进行验证，但是移动壁障的尺寸、质量、刚度、碰撞速度以及乘员伤害指标都不相同，为了研究不同侧面碰撞工况下车辆的结构性能，有必要对这两种标准进行对比分析。
2 C-NCAP和IIHS侧碰工况解析
在2021版C-NCAP和最新的IIHS中，侧面可移动壁障碰撞工况设定如下图1所示。
对于两种碰撞工况分别从碰撞速度、碰撞位置、壁障质量、假人进行对比分析，具体参数如表1所示[1][2]。
由上表可以看出，C-NCAP侧面碰撞工况相对IIHS侧面碰撞差异较大，C-NCAP侧面碰撞速度、壁障质量相对较小，对应的初始能量少了将近1倍。
碰撞位置也不相同，C-NCAP侧面碰撞相对比较固定，IIHS侧面碰撞根据车型轴距不同，碰撞位置有所不同。
碰撞所采用的假人也不相同，C-NCAP侧面碰撞前排采用WS50th假人，后排采用SID-IIs（D版）假人，副驾驶采用ESII假人，IIHS侧面碰撞前排和后排均采用SID-IIs（D版）假人。
3 车辆结构对不同侧面碰撞工况的性能分析
为研究同一车型在不同侧碰工况中的性能响应，本文选取了具有市场代表性的SUV车型，分别建立了C-NCAP和IIHS可移动壁障侧碰模型。
为了准确研究车辆结构性能的响应，本文分别从B柱、前后车门的侵入量和侵入速度，进行分析[3]。
3.1 B柱侵入量和侵入速度对比分析
在整车结构中，B柱是连接下车体和顶棚的重要部件，对车辆侧面碰撞的耐撞性有直接影響，是重要吸能件，对乘员保护起到关键作用，B柱的侵入量决定了乘员的生存空间，侵入速度主要影响乘员的二次碰撞[4]。
为了准确分析B柱对假人的伤害，本文在B柱建立了5个位移传感器和5个速度传感器（B柱顶部、上部、中部、下部、底部），对应于假人的头部、颈部、胸部、腹部、腿部5个位置，分析B柱的侵入量和侵入速度对假人可能造成的伤害。
对比结果显示，C-NCAP和IIHS侧面碰撞工况下，B柱由中间向两端侵入有不同幅度增加，但是IIHS对应B柱的侵入量更大，最大值为191mm，而C-NCAP最大侵入量为
129mm，增幅均值为50%，在B柱底部侵入增幅更大，由9mm增加到68mm，B柱底部发生弯折，对假人腿部伤害较大。
在侵入速度对比中，C-NCAP和IIHS侧面碰撞中B柱中间区域速度较大，两端相对较低，同时IIHS侧面碰撞中B柱侵入速度整体比C-NCAP侧面碰撞高，最大值分别为9.5m/s和6.5m/s，都对应于假人的腿部区域。
3.2 车门侵入量和侵入速度对比分析
在侧面碰撞中，车门的侵入量直接影响前后排乘员的生成空间，如何最大限度减小车门的侵入量和侵入速度是侧面碰撞工况的开发重点[5]。
为了测量车门的侵入量和侵入速度，同样在前后车门的上部、中部以及下部建立了3个位移传感器和3个速度传感器。
两种碰撞工况下前车门侵入量曲线变化平稳、无突增突减，且整体变化趋势相同。
但IIHS侧面碰撞工况整体侵入量更大，最大值为201.5mm，增幅达到31%。
后车门侵入量曲线变化平稳、无突增突减。
但IIHS侧面碰撞工况最大侵入量在后车门的下部，为198mm，而C-NCAP工况发生在后车门的上部，最大值为65mm，这与后车门的结构强度有很大关系，C-NCAP工况下车门未发生压溃，而IIHS工况下后车门整体压溃。
两种碰撞工况下前车门侵入速度曲线整体变化趋势相同。
但IIHS侧面碰撞工况最大侵入速度为9.46m/s，而C-NCAP工况最大值为7.07m/s，增幅达到28%。
通过分析，IIHS侧面碰撞工况下各种伤害指标比C-NCAP工况下偏高，这与IIHS工况的壁障初始能量相关，毕竟两种工况的初始能量相差一倍，这两种工况的设置也与各自的国情有关，美国消费者比较青睐大排量、整备质量较重的皮卡车型，而中国消费者更加偏爱小排量、整备质量较小的经济车型。
若基于C-NCAP开发的车型出口美国，该车型的车身结构需要加强优化。
4 结语
通过对IIHS和2021版C-NCAP侧面碰撞工况的比较及两工况下车身结构响应的分析可知：
（1）IIHS侧面碰撞工况壁障碰撞速度、壁障质量相对C-NCAP侧面壁障较大，初始能量比后者高出将近1倍。
（2）IIHS侧面碰撞工况对车身结构耐撞性的要求要明显高于C-NCAP工况，同款车型IIHS碰撞侧面结构变形明显差于C-NCAP工况。
（3）相同车型下，IIHS侧面碰撞工况对应B柱、前后车门的侵入量和侵入速度都有不同幅度的增加。
参考文献：
[1]中国汽车技术研究中心.中国新车评价规范（C—CNCAP）2021版[EB/OL].http：
//.
[2]Insurance Institute for Highway Safety.Side impact 2.0 crash test protocol Version
1[EB/OL].https：//.
[3]李娜，黄维茹，王旗.某车型基于C-IASI和2018版C-NCAP侧面碰撞工况的对比分析[J].内燃机与配件，2021（07）：56-58.
[4]胡远志，邹缘良，刘西，等.基于不同新车评价规程的侧面碰撞仿真分析[J].重庆理工大学学报：自然科学版，2017，31（04）：1-9.
[5]彭宇玲，郭献洲.基于汽车侧面碰撞安全性B柱结构优化设计[J].机械设计与制造，2020，No.350（04）：157-162.。