某款电动汽车侧面柱碰撞试验研究
某款轿车在侧面柱碰中车体耐撞性与乘员损伤的仿真分析
某款轿车在侧面柱碰中车体耐撞性与乘员损伤的仿真分析某款轿车在侧面柱碰中车体耐撞性与乘员损伤的仿真分析引言：车辆安全性是汽车工程领域极为重要的研究方向之一。
随着交通事故数量的不断增加，以及对乘员安全需求的提高，许多汽车制造商开始将车辆的耐撞性与乘员损伤预测作为重要的设计指标。
本文以某款轿车为研究对象，利用仿真技术，对该车在侧面柱碰撞中车体的耐撞性以及乘员的损伤情况进行分析，从而为车辆设计提供参考。
1. 研究背景随着城市化进程的加快和汽车保有量的不断增加，交通事故中侧面碰撞事故的发生频率也逐渐增加。
侧面碰撞事故往往会给车辆和乘员带来严重的损害，因此研究车辆在这类事故中的耐撞性以及乘员的损伤情况对于提高车辆安全性具有重要意义。
2. 研究方法本研究采用有限元方法对某款轿车在侧面柱碰撞中的车体耐撞性和乘员损伤情况进行仿真分析。
首先，根据该车的CAD模型，构建了一个高精度的有限元模型。
然后，针对碰撞事故的实际情况，设置了合理的边界条件和碰撞模式。
接着，采用某商用软件对车体在碰撞过程中的动力学响应进行了模拟计算。
最后，根据计算结果，分析了车体的变形情况以及乘员的损伤程度。
3. 仿真结果根据仿真计算结果，碰撞后的车辆侧面存在明显的变形，主要集中在碰撞点附近。
由于某款轿车采用了高强度钢材料，车体整体耐撞性良好，碰撞后的变形范围相对较小。
此外，乘员受损情况也进行了详细分析。
根据仿真结果，乘员在碰撞过程中受到了较大的冲击力，头部和胸部是最容易受伤的区域。
然而，由于该车配备了安全气囊和安全带等安全设备，乘员损伤程度相对较小。
4. 结果讨论与优化策略根据仿真结果，某款轿车的车体耐撞性较好，但仍然存在改进的空间。
在碰撞过程中，车辆侧面柱的抗压性能有待提高，以减小碰撞产生的影响力。
此外，对乘员损伤进行优化，可以通过改进安全气囊和安全带的设计，进一步降低乘员在侧面碰撞中的受伤风险。
结论：通过有限元仿真分析，本研究对某款轿车在侧面柱碰撞中的耐撞性和乘员损伤进行了评估。
侧面柱碰撞试验测试方法
侧面柱碰撞试验测试方法说实话侧面柱碰撞试验测试方法这事儿，我一开始也是瞎摸索。
我最开始就知道得弄个模拟碰撞的工具，就像咱小时候玩碰车那种，得有个东西来撞那个柱子。
我先找了个简易的模型柱，想着这应该就差不多了。
可是一试验，发现完全不是那回事儿。
这个柱子太不结实了，一下就被撞坏了，数据啥的根本就不准确。
这就好比你拿个纸糊的墙去测试炮弹的威力，肯定不行啊。
后来我就想啊，柱子得够结实才行。
我专门找了那种特制的高强度的模拟柱子，和真的在实际场景里的柱子材料特性比较接近的。
然后就是关于碰撞的物块，我一开始随便找了个重物，绑在一个装置上让它去撞柱子。
但这个重物的形状不规则，撞上去的时候方向啥的都很难控制。
就像你用个歪歪扭扭的球去打保龄球瓶，很难准确的打到目标，而且得到的数据也是乱七八糟的。
又经过好多遍试验，我才明白，对于碰撞物得定制一个标准形状的，而且还要精确控制它碰撞时的速度。
你得有个那种能精确调控速度的装置，把碰撞物的速度调好。
这就跟咱开车一样，如果想开得稳稳当当的到目的地，速度就得好好控制住，太快太慢都不行。
我还犯过一个错就是在测试数据记录方面。
最开始就是手动记录什么时候开始撞啊，撞完柱子和物体啥样之类的，忙得晕头转向不说，还老是记错或者漏记。
后来我就想，为啥不用个自动记录的设备呢，比如高速摄像机加上那种能自动检测碰撞力度、变形程度之类情况的传感器。
再一个，碰撞的角度也老容易被我忽视。
我开始以为只要能撞到柱子侧面就行了，但其实角度有一点点偏差，最后的数据可能就差很多。
就像你投篮，偏一点可能就进不了筐。
所以控制碰撞角度一定要用那些带刻度的装置，把角度精确到最小，这样来保证每次测试都是在差不多相同的条件下进行。
对于测试场地也得慎重选择。
我一开始就在个通风不太好的小屋里做，结果因为设备运行久了发热这些问题，还影响了数据。
后来就找了个空间宽敞，环境比较稳定的测试场地。
而且场地表面不能打滑或者不平整，不然那个碰撞物在前进过程中就可能受到额外的阻力或者改变方向，就和咱们在冰面上推东西容易跑偏一个道理。
电动汽车侧面碰撞仿真分析
图ｌ ２ 氢 瓶 接 触 力 等 级
布 置在地 板 下 方 的 电池 模 块 ， 则 是 在 侧 面碰
撞最 靠 近碰 撞 区 域且 受 到直 接 的 冲击 ， 图ｌ ３所示
为 电池模 块 的加 速度 曲线 。
参 考文 献
［ １ ］ 公安部交通 管理局 ． 中华人 民共和 国道路交通事 故统 计资料汇编 ［ Ｍ］ ． 北京： 万方数据 电子 出版社 ， ２ ０ ０ ３ ． ［ ２ ］ 雷正保 ， 钟志华． 汽车碰撞仿 真研究发展趋 势［ Ｊ ］ ． 长沙
＼ 、 Ｊ ，
＿
、 ，
时 间／ ｓ
图１ ０ 侧撞 中前舱部件加速度 波形
世
约１ ０ ｋ Ｎ。 目前采 用 的复合 材料 氢瓶 ， 最大 允许 碰
撞力 为 ４ ０ ｋ Ｎ， 属 于允 许范 围之 内。
Ｈ
逗
暴
图１ ４ 电池 模 块 螺 栓 组 工作 拉 力 、 工 作 剪 力
而 脱落 。
图Ｉ １ 氢 瓶 加 速 度 曲 线
３ 结语
二 ＝ 卡 絮 氢 籍 Ｉ
总结 以上 对 比分 析 的 结 果 可 见 ， 针 对 侧 面 碰
ｌ ， 、
撞 这一模 拟试 验工 况 ， 相 对 于原 型 轿 车 ， 电动 汽 车
所 采用 的结 构 改 型 和 布 置 形 式 ， 使 得 整 车 的侧 面
上海汽 车
２ ０ １ ４ ． ０ ９
・
４１ －
＝ －
耐撞 性 得 到 了稍 许 提 高 。侧 面 能 量 的 传 递 、 分 散 效 率大 大提 高 ， 减 轻 了 局 部 的 集 中侵 入 变 形 以及 侵 入速 度 ， 对 乘 员 的保 护更 好 。但 是 存 在 部 分 设 计 不合 理 的 结 构 ， 有 待 完 善 。 电动 汽 车 独 有 的危 险零 部 件 经 分 析 在 侧 面 碰 撞 中能 够 保 证 其 完 整 性， 在一 般 的侧 面 碰撞 情 况 下 不 会 对 乘 员 造 成 二
李梦琦+微型电动汽车侧面碰撞安全性研究
微型电动汽车侧面碰撞安全性研究李梦琦1，张亚军2，谢书港21.中国汽车技术研究中心，天津，300300，*******************摘要: 本文针对微型电动汽车交通事故统计分析，在侧面碰撞中的事故发生率较高而且人员受伤害程度较严重，结合国内某款微型电动汽车安全开发项目，通过有限元仿真方法对微型电动汽车侧面碰撞进行仿真分析及优化。
通过对侧面碰撞中B柱的变形模式进行分析，合理的改变B柱的变形模式，并且对B柱的入侵量和入侵速度曲线进行分析，提高B柱的抗弯能力、减小B柱中下部分的入侵量，最大程度的保障乘员舱的安全。
本文研究结果可以为其它微型电动汽车侧面碰撞的被动安全性能开发提供参考。
关键词: 车辆工程；电动汽车；有限元仿真；侧面碰撞Research On Side Impact Safety For Micro Electric VehicleLi Mengqi1，Zhang Yajun2，Xie Shugang21.ChinaAutomotiveTechnology&ResearchCentre,Tianjin,300300,Email:******************* Abstract: In this paper analysis of micro-electric car traffic accident Statistical that high incidence of side collision accident and injury seriously. According to the domestic micro-electric car safety development pro-jects by finite element simulation method .According to the analysis of the B-pillar deformation mode and changing B-pillar deformation mode. Analysis of the amount of B-pillar intrusion and intrusion speed and improve to B-pillar bending resistance. Reduce the amount of B-pillar intrusion in the part of middle and pro-tect the passenger compartment seriously. The results of this paper can provide a reference for the side impact passive safety performance of other electric cars.Keywords: Automotive engineering, Electric vehicle, Finite element simulation, Side impact1 引言节能与安全一直以来都是汽车行业发展的方向，随着全球石油能源储量的不断减少，汽车行业不断寻求可持续的生存和发展道路，因此先后涌现了许多混合动力汽车、纯电动车等低能耗、低污染、环保型的新能源汽车。
纯电汽车防撞实验报告
纯电汽车防撞实验报告实验目的：本实验旨在评估纯电动汽车在不同碰撞情况下的防撞能力，包括正面碰撞、侧面碰撞和后面碰撞。
实验装置：本实验采用碰撞试验装置，包括撞击模拟器和数据采集系统。
撞击模拟器可以实现不同方向的碰撞模拟，并能够记录撞击过程中的力、速度和变形等数据。
数据采集系统用于采集撞击前后的车辆状态数据。
实验过程和结果：1. 正面碰撞：将纯电动汽车放置在固定位置上，以一定的速度向前撞击。
测量并记录撞击前后的车辆速度、形变和撞击力。
实验结果显示，在正面碰撞中，纯电动汽车能够有效吸收撞击能量，减小撞击对车辆和乘客的伤害。
车辆前部的防撞结构起到良好的缓冲作用。
2. 侧面碰撞：通过调整撞击模拟器的角度，使其向纯电动汽车的侧面撞击。
测量并记录撞击前后的车辆速度、形变和撞击力。
实验结果显示，在侧面碰撞中，纯电动汽车的车身结构能够有效吸收撞击能量，并提供较好的保护乘客的空间。
车辆侧面的防撞结构对侧面碰撞力的分散和减弱起到重要作用。
3. 后面碰撞：将纯电动汽车停放在固定位置上，让撞击模拟器以一定的速度向后撞击。
测量并记录撞击前后的车辆速度、形变和撞击力。
实验结果显示，在后面碰撞中，纯电动汽车的防撞设计保护了车辆后部的主要构件并减小了撞击对车辆和乘客的伤害。
车辆后部的防撞结构能够吸收撞击能量并降低车辆变形程度。
结论：通过对纯电动汽车的防撞实验可以得出以下结论：1. 纯电动汽车在不同方向的碰撞中能够提供较好的防撞保护，减小了撞击对车辆和乘客的伤害。
2. 纯电动汽车的车身结构和防撞设计对撞击能量的吸收和分散起到关键作用。
3. 纯电动汽车的防撞结构能够有效保护车辆的重要构件，减小车辆变形程度。
因此，纯电动汽车在防撞能力方面具备较高的安全性能，可为用户提供更加可靠的交通工具。
某混合动力汽车侧面碰撞中B柱可靠性优化设计
某混合动力汽车侧面碰撞中B柱可靠性优化设计曹立波;刘衡;武和全【摘要】对某混合动力汽车侧面碰撞B柱进行可靠性优化设计。
设计中，结合试验设计理论、响应面模型、可靠性优化设计，基于产品质量工程，以中国新车评价规程(C-NCAP)和美国新车评价规程(US-NCAP)的侧面碰撞试验法规为基础，结合国内外交通事故调查统计数据。
选取对汽车侧面碰撞安全性有重要影响的B柱内板、外板和加强板的壁厚和内板、外板材料屈服强度为设计变量。
结果表明：在满足碰撞角度在－30°~30°和碰撞速度在40~60 km/h的混合动力汽车B柱耐撞性和可靠性要求条件下，90%、95%可靠性优化设计分别使得B柱质量降低了11.86%和10.34%。
%A reliability optimization design was done for a B-pilar of a hybrid electric vehicle in side impact. The design combined using of experiments, the response surface models, the reliability theory and the reliability of design optimization method based on the product quality engineering, according to the side impact test regulations of the China New Car Assessment Program (C-NCAP) and the United States New Car Assessment Program (US-NCAP), and using the statistics from domestic and international trafifc accident investigation. The design variables were considered choosing the dimensions (such as thicknesses) and the materials (such as yield strengths) of the inner panel, the outer panel and the reinforcing plate, which play a major role in the safety performance in side impact crashes. The results show that this design makes the B-pilar mass decrease 11.86% and 10.34% respectively with the reliabilities of 90%and 95% with the impact angle in -30°~30° and impact velocity in 40~60 km/h.【期刊名称】《汽车安全与节能学报》【年(卷),期】2016(007)003【总页数】7页(P272-278)【关键词】混合动力汽车;侧面碰撞;B柱;试验设计;响应面模型;优化【作者】曹立波;刘衡;武和全【作者单位】湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室，长沙 410082;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室，长沙 410082;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室，长沙 410082; 长沙理工大学工程车辆轻量化与可靠性技术湖南省高校重点实验室，长沙 410114【正文语种】中文【中图分类】U461.91在所有的交通事故中，侧面碰撞占32%，高于其他各类交通事故形态；在交通事故所造成的人员伤亡中，侧面碰撞所造成的伤亡人数占总伤亡人数的30.1%[1-2]。
纯电动汽车侧面碰撞试验及仿真分析
机械设计与制造
圆园19 年 7 月
பைடு நூலகம்
酝葬糟澡蚤灶藻则赠 阅藻泽蚤早灶 驭 酝葬灶怎枣葬糟贼怎则藻
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纯电动汽车侧面碰撞试验及仿真分析
郝 琪，潘文杰，肖 琪，刘卫斌
（湖北汽车工业学院汽车工程学院，湖北 十堰 442002）
摘 要：根据 GB 20071-2006 法规要求，建立了某小型纯电动汽车和 MDB 的有限元模型，利用 LS-DYNA 进行车辆侧碰 仿真分析，与该车侧碰的试验数据进行对比分析，验证了模型的有效性。分析 B 柱对应头部、胸部、腹部和盆骨的侵入量 和侵入速度以及电池箱和变速器支架的应力云图，提出以高压线路的距离变化判断高压电路的安全性。结果表明，对应 头部的过大侵入速度峰值会造成乘员头部损伤，电池箱不会损坏，变速器支架连接处可能发生断裂，高压电路不会产生 断裂和短路。 关键词：纯电动汽车；MDB；侧碰；仿真；分析 中图分类号：TH16；U463.82 文献标识码：A 文章编号：员园园员-3997（圆园19）07-0119-04
车的侧碰耐撞性。文献[6]通过对某电动车侧碰仿真研究了侧碰过 程中的传力路径和变形模式，提出了轻量化的方案。
基于 HyperWorks 对某小型纯电动汽车和可移动变形壁障 （MDB）进行整车建模；根据国标 GB 20071-2006 要求[7]，基于 LSDYNA 进行侧面碰撞仿真，并与该车侧面碰撞试验进行对标，验 证该模型侧面碰撞的正确性，探讨质量分布不同于传统车同时要 兼顾电池安全的某微小型纯电动汽车的侧碰安全性。
1 引言
近年来，新能源汽车成为汽车领域发展的趋势，其中微小型 纯电动汽车的发展力度最大。由于小型纯电动汽车的侧围空间较 小、吸能部件较少和动力电池组多布置在底盘下方，当汽车发生 侧面碰撞时可能产生过大的加速度和侵入量会造成对乘员的伤 害，过大的碰撞力传递到动力电池组可能会存在电解液泄露、充 电储能系统（REESS）的移动甚至起火等危险现象[1]。因此对于微 小型纯电动汽车侧面碰撞安全性的研究具有重要的意义。
侧面柱碰撞试验程序,标准
侧面柱碰撞试验程序与标准一、试验准备1.1 确定试验目的和试验对象侧面柱碰撞试验的目的是为了研究车辆在侧向撞击固定柱时的行为表现，以及评估车辆的结构安全性能。
试验对象应选择具有代表性的车型，并在试验前进行充分的理论分析和模型模拟。
1.2 准备试验设备和场地侧面柱碰撞试验需要使用高性能的碰撞测试设备，包括高精度的数据采集仪器、图像采集系统、碰撞模拟装置等。
同时，试验场地应满足安全要求，并确保测试环境的一致性。
1.3 选择合适的测试人员测试人员应具备专业的技能和经验，能够熟练操作测试设备，并对试验过程进行严格的监控。
二、试验过程2.1 安装测试车辆将待测试车辆固定在碰撞测试装置上，确保车辆的位置和姿态与实际行驶状态相符。
2.2 进行空载碰撞试验先进行空载碰撞试验，以检查碰撞测试设备和测试车辆的性能是否正常。
在确认一切正常后，进行有载碰撞试验。
2.3 进行有载碰撞试验将待测试车辆加载至预定质量，然后启动碰撞测试设备，使车辆以预定的速度和角度撞击侧面柱。
在碰撞过程中，测试人员应随时监控车辆的状态和数据采集仪器的工作情况。
2.4 采集数据和图像在碰撞试验过程中，数据采集仪器将实时采集车辆的速度、加速度、位移等数据，以及车辆内部结构的应力分布情况。
图像采集系统将记录整个碰撞过程，以便后续分析。
三、试验结果分析3.1 数据处理和分析对采集到的数据进行处理和分析，包括速度-时间曲线、加速度-时间曲线、位移-时间曲线等，以及车辆内部结构的应力分布情况。
通过这些数据分析，可以得出车辆在碰撞过程中的动力学特性和结构安全性。
3.2 结果评估和改进建议根据数据分析结果，对车辆的结构安全性能进行评估，并提出改进建议。
例如，通过改变车辆的结构设计、增加碰撞吸能材料等措施来提高车辆的安全性能。
四、试验报告编写4.1 撰写试验报告提纲侧面柱碰撞试验报告应包括以下内容：试验目的、试验对象、试验设备与场地、测试人员、试验过程、数据分析、结果评估和改进建议等。
电动汽车侧面柱碰车身结构耐撞性优化
%) 12 &)) 12
图 某车型侧面柱碰电池模组应变云图
车身结构优化方案
- -
2第0250（期5）
Design-Innovation 作用。电池包对于侧面柱碰的加速度也有一定要求，如 果电池包承受加速度过高，会导致电池包内部起火。而 车身除了起到碰撞力的传递作用，还要起到一定的吸 收能量的作用。
技术聚焦
图 某车型侧面柱碰仿真分析座椅横梁挤压电池包变形图
设计·创新
电动汽车侧面柱碰车身 结构耐撞性优化
杨杨 张洋 王金龙 张琪 （广汽蔚来新能源汽车科技有限公司）
摘要：为解决某纯电动汽车侧面柱碰车身结构变形大、电池包受到挤压等问题，通过增加电池包横梁并与座椅横梁连接，提
升座椅横梁与门槛加强板的材料等级与料厚，加强门槛管梁与车身之间的连接等手段来实现车身碰撞性能提升。仿真结果 表明，优化后车身侧面结构强度有了很大的提升，有效地控制了门槛的弯折和座椅横梁的扭曲。侧面柱碰 ) 柱的最大侵入量 降低 *# &&，保护了乘员的安全，电池包的安全性能也得到提升。优化措施满足了整车侧面柱碰撞安全性能目标的要求。
! 车身
" 电池包
图 某车型侧面柱碰碰撞力传递路径示意图
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塑性应变
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通过提升材料等级增加车身与电池包的连接提升电池包传力能力增加门槛材料等级增加ab柱与门槛的加强板增加门槛管梁与车身的连接提高门槛的抗弯特性等措施有效地控制了门槛的弯折和座椅横梁的扭曲使车身侧面结构整体强度得到有效提升侧面柱碰b柱的最大侵入量降低437mm有利于乘员的保护
侧面柱碰试验与一般侧面碰撞试验的对比研究
侧面柱碰试验与一般侧面碰撞试验的对比研究李向荣 龙海靖（中国汽车技术研究中心 天津 300162）摘要：交通事故统计中，侧面碰撞占到相当的比例。
目前国外已经将侧面碰撞试验作为强制法规执行。
较普遍的方式是用可变形的移动壁障以一定的速度撞击试验车辆，分析车辆对乘员的保护情况。
随着侧面碰 撞试验研究的发展，人们发现一些特殊形式的侧面碰撞会对车身造成很大程度的破坏，对乘员形成更大的威 胁，侧面柱碰就是这样一种形式的侧面碰撞。
本文通过两种形式的侧面碰撞试验的对比，从乘员伤害指标， 车身变形等方面进行分析，明确这两种形式侧面碰撞对人体伤害的差异，提出更深一步的思考。
1 概述随着汽车碰撞试验研究的深入，为尽可能多的分析不同类型事故对人体的伤害，碰撞试验的形式也越来越多。
除了我们通常进行的正面碰撞试验外，侧面碰撞试验（SIDE IMACT TEST ）的研究日趋深入。
在20世纪70年代后期，美国、欧洲就开始从事侧面碰撞试验技术的研究。
1990年10月，美国在联邦法规FMVSS214车门静强度试验方法中，追加了实车侧面碰撞试验方法的要求。
1995年10月，欧洲将侧面碰撞乘员保护正式纳入ECE 法规中，颁布了ECE R95。
日本在侧碰撞方面的研究起步相对较晚，90年代初开始，于1998年正式纳入日本保安基准。
以美国和欧洲的侧面碰撞法规为例，其内容见表1，具体形式如图1所示：表 1 美国和欧洲侧面碰撞法规对照侧面碰撞法规对照法规名称 美国FMVSS214 欧洲ECE R95试验内容 适用于轿车。
使用美国侧面碰撞假人SID ，可变形移动壁障，质量为1356Kg ，速度33.5mph（53.9Km/h ）,移动壁障以27°碰撞试验车辆，变形壁障垂直接触试验车辆。
变形移动壁障左边缘距离轴距中心点37 in （940mm ），若车轴距大于114 in （2896mm ），则为前轴后面20in （508mm ）。
离地间隙 11 in （279mm ）。
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]。
小本田碰撞实验报告
一、实验背景随着汽车产业的不断发展，汽车安全性能已成为消费者购车时的重要考虑因素。
为了评估小本田车型的安全性能，我们选取了一款小本田车型进行碰撞实验，以期为消费者提供参考。
二、实验目的1. 评估小本田车型的整体安全性能；2. 分析小本田车型在碰撞过程中的表现；3. 为小本田车型提供改进建议。
三、实验方法1. 实验车辆：小本田车型；2. 实验场地：中国汽车技术研究中心；3. 实验设备：C-NCAP碰撞实验设备；4. 实验项目：正面碰撞、侧面碰撞、后面碰撞。
四、实验过程1. 正面碰撞实验实验条件：车速50km/h，碰撞角度为90度。
实验结果：小本田车型在正面碰撞实验中，A柱、B柱、C柱均无明显变形，前挡风玻璃无破裂。
前排安全气囊正常打开，驾驶员侧假人受到良好保护，无滑动。
乘客侧假人受到一定伤害，但安全带紧扣，无严重变形。
2. 侧面碰撞实验实验条件：车速50km/h，碰撞角度为90度。
实验结果：小本田车型在侧面碰撞实验中，A柱、B柱、C柱均无明显变形，侧气囊正常打开。
驾驶员侧假人受到良好保护，无滑动。
乘客侧假人受到一定伤害，但安全带紧扣，无严重变形。
3. 后面碰撞实验实验条件：车速50km/h，碰撞角度为90度。
实验结果：小本田车型在后面碰撞实验中，A柱、B柱、C柱均无明显变形，后排安全气囊正常打开。
后排乘客受到良好保护，无滑动。
五、实验结果分析1. 小本田车型在正面碰撞、侧面碰撞、后面碰撞实验中，车身结构稳定，无明显变形，说明车身结构具有较强的抗碰撞能力。
2. 安全气囊和约束系统在碰撞过程中发挥良好作用，有效保护了驾驶员和乘客的安全。
3. 小本田车型在碰撞过程中，车内噪音和振动较小，说明车辆具有良好的隔音和减振性能。
六、改进建议1. 提高车身结构的抗碰撞能力，尤其是在A柱、B柱、C柱等关键部位。
2. 优化安全气囊和约束系统，提高对驾驶员和乘客的保护效果。
3. 加强车辆隔音和减振性能，提高车内舒适度。
实车侧面柱碰撞Q3_假人的损伤研究
196AUTO TIMETRAFFIC AND SAFETY | 交通与安全车辆发生侧面碰撞交通事故的频率仅次于正面碰撞[1-3]。
车辆侧面空间小，发生侧面碰撞后，儿童会迅速发生二次碰撞，生产情况比较恶劣。
研究表明，在车辆侧面碰撞交通事故中，儿童乘员的头部和胸部容易受到严重损伤[4,5]。
侧面柱碰撞更加不同于侧面碰撞，碰撞位置的车体变形更加严重，严重时，车体发生折弯。
Q3假人在侧面柱碰撞中的损伤情况未知。
而且我国法规在实车侧面柱碰撞上对儿童保护的测试和评价是一片空白，因此，开展有关儿童约束系统实车侧面柱碰撞安全性能的测试研究就显得很有必要。
1 试验方案1.1 试验方法试验车辆后备箱对行李质量进行配重，行李质量为46kg 或额定货物和行李的质量-90kg （取质量较小者）。
驾驶员和副驾驶员座椅依照厂家的设计位置进行调节。
在驾驶员位置放置一个WorldSID 50th型侧碰撞假人。
在副驾驶员位置放置一个ES-2型侧碰假人。
Q3假人乘坐于前向或者后向儿童座椅，上手臂紧贴上躯干，与胸椎平行，手掌紧贴大腿和坐垫。
儿童乘员安装于驾驶员侧后排座椅。
调整儿童安全带时，给拉带施加250±25N 的力。
此座椅前后方向调节至中间位置，上下方向调节至最低位置，靠背角调节至23°，头枕调节至最低锁止位置。
滑动车辆横向至刚性柱，当接触发生时，平行于车辆碰撞速度矢量的垂直面（图1）与车辆纵向中心线之间应形成75°±3°的碰撞角度。
Q3假人采集头部、颈部、胸部和骨盆等部位的伤害数据。
为采集儿童假人在碰撞过程中的运动姿态，在儿童乘员正前方安装车载高速摄像机。
目前车辆占有率高的为SUV ，本研究选取小型和中型SUV 作为研究对象，总共9辆车，其中小型SUV 为4辆，中型SUV 为5辆。
第1、5、9次试验为前向CRS 安装，其他为后向CRS 安装。
2 假人伤害分析以下对Q3假人头部、颈部、胸部和骨盆数据进行详细的分析。
某车型侧面柱碰工况安全性能分析及优化
收稿日期:２０１９－１０－１６作者简介:李根(１９８８ )ꎬ男ꎬ硕士ꎬ工程师ꎬ主要研究方向为汽车被动安全性能开发ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｌｉｇｅｎ＠ｃａｔａｒｃ ａｃ ｃｎꎮＤＯＩ:１０ １９４６６/ｊ ｃｎｋｉ １６７４－１９８６ ２０２０ ０３ ００８某车型侧面柱碰工况安全性能分析及优化李根ꎬ李学言ꎬ杨帅ꎬ郝毅(中国汽车技术研究中心有限公司ꎬ天津３００３００)摘要:针对某车型在Ｅｕｒｏ－ＮＣＡＰ侧面柱碰工况中车身结构强度不足㊁侧面入侵过大以及乘员伤害较大等问题进行分析ꎮ在ＬＳ－ＤＹＮＡ环境中建立该车型整车结构侧面柱碰仿真模型和驾驶员位约束系统仿真模型ꎬ通过完善传力路径㊁提升侧围以及前地板相关区域结构强度等优化方案ꎬ减小了该车型在侧面柱碰工况中的结构变形以及侧面入侵程度ꎬ最终实现乘员伤害的改善ꎮ关键词:侧面柱碰工况ꎻ侧面入侵ꎻ乘员伤害ꎻ结构优化中图分类号:Ｕ４６１ ９１ＳａｆｅｔｙＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＳｉｄｅＰｏｌｅＩｍｐａｃｔｏｎａＣａｒＬＩＧｅｎꎬＬＩＸｕｅｙａｎꎬＹＡＮＧＳｈｕａｉꎬＨＡＯＹｉ(ＣｈｉｎａＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＴｉａｎｊｉｎ３００３００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＴｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔｂｏｄｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｔｒｅｎｇｔｈꎬｅｘｃｅｓｓｉｖｅｓｉｄｅｉｎｔｒｕｓｉｏｎａｎｄｓｅｒｉｏｕｓｏｃｃｕｐａｎｔｉｎｊｕｒｙｉｎＥｕｒｏ－ＮＣＡＰｓｉｄｅｐｏｌｅｉｍｐａｃｔｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ.ＴｈｅＬＳ－ＤＹＮＡｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｓｉｄｅｃｏｌｕｍｎｃｏｌｌｉｓｉｏｎａｎｄｄｒｉｖｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｅｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ.Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄｓｃｈｅｍｅｓｓｕｃｈａｓｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｐａｔｈꎬｌｉｆｔｉｎｇｓｉｄｅｗａｌｌａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｆｒｏｎｔｆｌｏｏｒｒｅｌａｔｅｄａｒｅａｓｗｅｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ.Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆｌａｔｅｒａｌｉｎｖａｓｉｏｎｏｆｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｉｎｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｓｉｄｅｃｏｌｕｍｎｃｏｌｌｉｓｉｏｎｗｅｒｅｒｅｄｕｃｅｄꎬａｎｄｆｉｎａｌｌｙｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｏｃｃｕｐａｎｔｉｎｊｕｒｙｗａｓｒｅａｌｉｚｅｄ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＳｉｄｅｐｏｌｅｉｍｐａｃｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎꎻＳｉｄｅｉｎｔｒｕｓｉｏｎꎻＯｃｃｕｐａｎｔｉｎｊｕｒｙꎻＳｔｒｕｃｔｕｒａｌｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ０㊀引言随着我国汽车工业的飞速发展㊁汽车保有量大幅提升ꎬ车辆交通安全也成为重要的公共安全问题ꎮ常见车辆碰撞工况主要包括正面碰撞㊁侧面碰撞㊁翻滚㊁追尾以及行人碰撞等ꎬ其中侧面碰撞占比约为２８％ꎬ且死亡率高达３４％[１]ꎬ其重要原因是车辆侧面的碰撞吸能空间较小ꎬ当车辆与刚性较大的柱状物发生碰撞时ꎬ往往车身变形程度很大ꎬ使车内乘员发生严重二次碰撞ꎬ直接影响乘员的生命安全[２]ꎮ目前欧洲ＥＣＥ法规以及Ｅｕｒｏ－ＮＣＡＰ中均包含侧面柱碰工况的考查[３]ꎬ国内也已在２０１４年发布了«汽车侧面柱碰撞的乘员保护»征求意见函[４]ꎬ且在２０２１版Ｃ－ＮＣＡＰ中也将要推出侧面柱碰测试工况ꎬ同时国内各大汽车主机厂以及相关科研单位在车辆研发过程中对车辆侧面柱碰工况中的安全性能也给予了空前的重视ꎮ本文作者针对某车型在Ｅｕｒｏ－ＮＣＡＰ侧面柱碰工况中出现的侧面结构变形过大ꎬ前门㊁Ｂ柱入侵量和入侵速度过大ꎬ车身侧面传力路径不完善等情况ꎬ提出了结构优化方案ꎬ改善了侧柱工况的结构变形基础ꎬ最终减小了乘员伤害ꎮ１㊀侧面柱碰工况车身结构及乘员伤害问题分析１ １㊀侧面柱碰工况简介侧面柱碰工况示意如图１所示ꎮ碰撞速度:３２ｋｍ/ｈꎬ方向与车辆纵向对称面成７５ʎꎻ前排试验假人:ＷＳ５０％男性ꎻ后排试验假人:无ꎻ试验壁障:直径２５４ｍｍ刚性柱ꎻ壁障定位方式:壁障中心线对准前排假人头部质心ꎮ图１㊀侧面柱碰工况示意１ ２㊀安全性能问题分析根据侧面柱碰工况建立该车型整车结构耐撞性以及驾驶员位约束系统仿真分析模型ꎮ其中整车结构耐撞性模型中[５]ꎬ对整车赋予３２ｋｍ/ｈ初速度ꎬ其速度方向与车辆纵向对称面成７５ʎꎬ以结构耐撞性模型为基础ꎬ建立约束系统仿真模型ꎬ对结构耐撞性分析结果中的前门㊁Ｂ柱㊁地板等区域提取速度曲线作为约束系统模型的边界条件[６]ꎮ仿真模型如图２所示ꎮ图２㊀仿真模型㊀㊀对上述模型进行仿真分析可得:(１)车身结构分析整体来看ꎬ车身与壁障接触区域变形程度较大ꎬ其中驾驶员侧门槛㊁车门㊁Ｂ柱以及前地板等区域变形明显ꎬ车身侧面整体支撑强度较弱ꎬ且地板Ｙ向传力路径不完善导致中通道变形严重ꎬ整体车身结构耐撞性较差ꎮ关键区域结构变形如图３所示ꎮ左前门内板与驾驶员伤害部位对应区域的入侵量及入侵速度如图４所示ꎮ统计前门入侵情况如表１所示ꎮ图３㊀关键区域结构变形图４㊀车门内板入侵量及入侵速度曲线表１㊀前车门内板Ｙ向入侵量及入侵速度峰值统计位置入侵量峰值/ｍｍ入侵速度峰值/(ｍ ｓ－１)胸部３１９.７８９.８７腹部３２０.２５１０.３８骨盆３３１.９４１１.９３㊀㊀由前门入侵情况可知:３个考查区域的入侵量及入侵速度整体较为接近ꎬ入侵状况严重ꎬ其中入侵量最大值为３３１ ９４ｍｍꎬ入侵速度最大值为１１ ９３ｍ/ｓꎮ左Ｂ柱内板与驾驶员伤害部位对应区域的入侵量及入侵速度如图５所示ꎮ图５㊀左Ｂ柱内板入侵量及入侵速度曲线㊀㊀统计Ｂ柱入侵情况如表２所示ꎮ表２㊀Ｂ柱内板Ｙ向入侵量及入侵速度峰值统计位置入侵量峰值/ｍｍ入侵速度峰值/(ｍ ｓ－１)头部２０７.６６８.５５胸部２６８.２２９.８２腹部２６２.０５９.７３骨盆２７７.０６９.３４由Ｂ柱入侵情况可知ꎬ头部区域位置较高ꎬ入侵情况相对较小ꎬ胸㊁腹㊁骨盆３个区域入侵情况较为接近ꎬ其中入侵量最大值为２７７ ６ｍｍꎬ入侵速度最大值为９ ８２ｍ/ｓꎮ因Ｂ柱没在壁障直接碰撞区域ꎬ其入侵情况相对前门较小ꎬ但前门入侵情况也一定程度受Ｂ柱强度的影响ꎬ需保证Ｂ柱自身强度ꎮ根据该车型当前状态结构变形与入侵状况可知ꎬ由于门槛㊁Ｂ柱㊁前座椅横梁以及中通道等区域整体强度不足ꎬＹ向支撑能力欠佳ꎬ导致与乘员伤害部位对应的车门及Ｂ柱区域入侵程度较大ꎬ最终会进一步影响乘员伤害ꎮ(２)乘员伤害分析对约束系统模型进行仿真分析可得该结构状态下驾驶员各部位伤害统计如表３所示ꎮ表３㊀侧面柱碰工况驾驶员伤害结果统计(优化前)部位参数上限下限伤害头部ＨＩＣ１５５００７００３６３.２２３ｍｓ加速度/(９.８ｍ ｓ－２)７２８０４３.２８胸部上肋压缩量/ｍｍ２８５５４１.２６中肋压缩量/ｍｍ２８５５４３.５１下肋压缩量/ｍｍ２８５５４４.４８罚分项(胸部)肩部力/ｋＮ３.０２.３２胸部肋骨ＶＣ/(ｍ ｓ－１)１.００.６３腹部上腹部压缩量/ｍｍ４７６５４５.３２下腹部压缩量/ｍｍ４７６５４３.９０罚分项(腹部)腹部肋骨ＶＣ/(ｍ ｓ－１)１.００.５９骨盆耻骨力/ｋＮ１.７２.８１.２７该车型当前结构状态下驾驶员伤害问题部位集中在胸腹区域ꎬ结合车身结构状态可推断:过大的前门Ｙ向入侵造成了驾驶员胸腹部位伤害较大ꎬ其中胸部区域压缩量过大ꎬ失分严重ꎬ且腹部压缩量余量很小ꎬ临近罚分ꎮ结合侧面柱碰工况特点以及该车型在碰撞中的结构变形与乘员伤害状态可知ꎬ该工况中车辆与刚性柱发生直接碰撞ꎬ绝大部分能量需要从车辆碰撞区域通过相应的Ｙ向传力路径吸收ꎬ对车身局部区域的强度要求很高ꎬ当该区域Ｙ向支撑强度不足时ꎬ将直接导致碰撞区域的入侵过大ꎬ从而进一步消耗乘员的生存空间ꎬ造成乘员伤害ꎬ且一般乘用车的侧面乘员空间往往小于侧面柱碰工况的入侵量ꎬ所以对于侧面柱碰工况ꎬ侧面结构强度的提升会更为直接地影响乘员伤害情况ꎮ２㊀结构优化分析２ １㊀优化方案通过对整车侧面柱碰结果分析ꎬ对车身结构中不足处进行相应优化:(１)地板传力路径在中通道与前座椅横梁搭接区域增添两个几字形加强件ꎬ其材料为ＨＣ３４０/５９０㊁厚度为１ ４ｍｍꎬ使车身地板区域的Ｙ向传力路径贯通ꎬ如图６所示ꎮ图６㊀中通道区域加强优化方案(２)前座椅安装横梁前座椅前安装横梁材料由ＨＣ３４０/５９０提升为ＨＣ４２０/７８０ꎬ厚度保持１ ４ｍｍ不变ꎻ前座椅后安装横梁材料保持ＢＲ１５００ＨＳ不变ꎬ厚度由１ ２ｍｍ提升为１ ４ｍｍꎮ(３)门槛门槛内板材料由ＨＣ４２０/７８０提升为ＢＲ１５００ＨＳꎬ厚度由１ ４ｍｍ降低为１ ２ｍｍꎻ门槛外板材料由ＨＣ４２０/７８０提升为ＢＲ１５００ＨＳꎬ厚度由１ ６ｍｍ降低为１ ４ｍｍꎻ并在门槛内与前座椅后横梁搭接区域添加支撑件ꎬ该件材料为ＨＣ３４０/５９０ꎬ厚度为１ ６ｍｍꎬ如图７所示ꎮ(４)Ｂ柱向下延伸Ｂ柱内加强板ꎬ提升Ｂ柱下段自身强度ꎬ如图８所示ꎮ图７㊀门槛区域加强方案㊀图８㊀Ｂ柱区域加强优化方案２ ２㊀优化结果分析对该车型进行以上结构优化ꎬ并提取结构仿真结果进行约束系统验证ꎬ分析其结构入侵差异及乘员伤害情况ꎮ(１)结构耐撞性分析前门入侵优化结果如表４所示ꎬＢ柱入侵优化结果如表５所示ꎮ表４㊀前门入侵情况优化结果统计位置㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀入侵量峰值㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀入侵速度峰值㊀㊀㊀㊀㊀㊀优化前/ｍｍ优化后/ｍｍ优化率/％优化前/(ｍ ｓ－１)优化后/(ｍ ｓ－１)优化率/％胸部３１９.７８２２８.９３２８.４１９.８７８.２１１６.８２腹部３２０.２５２４１.９０２４.４７１０.３８８.３２１９.８５骨盆３３１.９４２１２.１５３６.０９１１.９３８.０８３２.２７表５㊀Ｂ柱入侵情况优化结果统计位置㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀入侵量峰值㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀入侵速度峰值㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀优化前/ｍｍ优化后/ｍｍ优化率/％优化前/(ｍ ｓ－１)优化后/(ｍ ｓ－１)优化率/％头部２０７.６６１４６.３５２９.５２８.５５６.８３２０.１２胸部２６８.２２１８９.４２２９.３８９.８２７.３６２５.０５腹部２６２.０５１８４.３０２９.６７９.７３７.３１２４.８７骨盆２７７.０６１９７.７２２８.６４９.３４７.２４２２.４８㊀㊀经车身结构优化ꎬ前门㊁Ｂ柱的乘员伤害对应区域入侵量和入侵速度峰值均有明显降低ꎬ优化率基本为２０％~３０％ꎮ以上结构优化方案对提升车身侧面支撑强度㊁减小入侵程度效果明显ꎬ进一步保障了乘员生存空间ꎮ(２)乘员伤害分析提取优化后结构变形ꎬ更新约束系统模型的边界条件ꎬ验证乘员伤害优化情况ꎬ如表６所示ꎮ表６㊀优化后侧面柱碰工况驾驶员伤害结果统计与对比部位参数上限下限伤害优化前伤害优化后伤害优化率/％头部ＨＩＣ１５５００７００３６３.２２３１３.４７１３.７０３ｍｓ加速度/(９.８ｍ ｓ－２)７２８０４３.２８３７.５２１３.３１胸部上肋压缩量/ｍｍ２８５５４１.２６３４.１２１７.３０中肋压缩量/ｍｍ２８５５４３.５１３４.５９２０.５０下肋压缩量/ｍｍ２８５５４４.４８３６.０４１８.９７罚分项(胸部)肩部力/ｋＮ３.０－２.３２１.９２１７.２４胸部肋骨ＶＣ/(ｍ ｓ－１)１.０－０.６３０.５２１７.４６腹部上腹部压缩量/ｍｍ４７６５４５.３２３８.１０１５.９３下腹部压缩量/ｍｍ４７６５４３.９０３７.２３１５.１９罚分项(腹部)腹部肋骨ＶＣ/(ｍ ｓ－１)１.０－０.５９０.５３１０.１７骨盆耻骨力/ｋＮ１.７２.８１.２７０.８６３２.２８㊀㊀分析乘员伤害情况ꎬ每个考查部位伤害均有不同程度降低ꎻ其中胸㊁腹部压缩量减小程度明显ꎬ胸部压缩量有效优化率为１８ ９７％ꎬ略有罚分ꎬ腹部压缩量有效优化率为１５ ９３％ꎬ余量大幅提升ꎬ没有罚分风险ꎬ头和骨盆部位也有明显改善ꎮ经对车身结构进行优化分析ꎬ车身关键区域结构变形以及车门㊁Ｂ柱的侧面入侵等方面优化效果明显ꎬ提升了乘员的生存空间ꎬ改善了碰撞环境ꎬ最终实现了减小乘员伤害的目的ꎮ３ 结论针对某车型在侧面柱碰工况中存在的结构问题进行了分析ꎬ结合有限元仿真方法提出并验证了结构优化方案的有效性ꎬ最终改善了车身整体变形ꎬ降低了乘员伤害ꎬ也为后期其他车型的侧面柱碰工况安全性能开发提出了优化思路及建议ꎮ可以得出以下几点结论:(１)侧面柱碰工况中ꎬ大幅的侧面入侵使乘员生存环境极其恶劣ꎬ良好的车身结构状态对保障乘员安全尤为重要ꎻ(２)通过完善车身侧面传力路径以及提升门槛㊁Ｂ柱㊁前座椅横梁强度等方案ꎬ可有效改善车身整体变形ꎬ降低前门及Ｂ柱的侧面入侵程度ꎬ最终降低乘员伤害ꎮ参考文献:[１]杨济匡ꎬ覃祯员ꎬ王四文ꎬ等.轿车侧面柱碰撞结构响应与乘员损伤研究[Ｊ].湖南大学学报(自然科学版)ꎬ２０１１ꎬ３８(１):２３－２８.ＹＡＮＧＪＫꎬＱＩＮＺＹꎬＷＡＮＧＳＷꎬｅｔａｌ.Ｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｒｅｓｐｏｎｓｅａｎｄｏｃｃｕｐａｎｔｉｎｊｕｒｙｉｎｓｉｄｅｐｏｌｅｉｍｐａｃｔｔｏａｐａｓｓｅｎｇｅｒｃａｒ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ(ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ)ꎬ２０１１ꎬ３８(１):２３－２８.[２]刘金鑫.汽车侧面柱碰结构安全性及乘员损伤仿真研究[Ｄ].兰州:兰州交通大学ꎬ２０１６:３３－３４.[３]徐中明ꎬ张亮ꎬ张志飞ꎬ等.轿车侧面壁障碰撞与侧面柱碰撞的仿真试验研究[Ｊ].系统仿真学报ꎬ２０１３ꎬ２５(１):１７０－１７５.ＸＵＺＭꎬＺＨＡＮＧＬꎬＺＨＡＮＧＺＦꎬｅｔａｌ.Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｐｏｌｅａｎｄｍｏｖｉｎｇｄｅｆｏｒｍａｂｌｅｂａｒｒｉｅｒｓｉｄｅｉｍｐａｃｔｏｆｐａｓｓｅｎｇｅｒｃａｒｂａｓｅｄｏｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｓｔ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｙｓｔｅｍＳｉｍｕｌａｔｉｏｎꎬ２０１３ꎬ２５(１):１７０－１７５.[４]朱海涛ꎬ张振鼎ꎬ张向磊ꎬ等.侧面柱碰撞标准的发展趋势探讨[Ｊ].交通运输研究ꎬ２０１２(２４):３５－３９.ＺＨＵＨＴꎬＺＨＡＮＧＺＤꎬＺＨＡＮＧＸＬꎬｅｔａｌ.Ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｔｒｅｎｄｓｏｆｐｏｌｅｓｉｄｅｉｍｐａｃｔｓｔａｎｄａｒｄ[Ｊ].ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＳｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎꎬ２０１２(２４):３５－３９.[５]孙喜龙.汽车被动安全性的模块化建模方法与多目标优化研究[Ｄ].长春:吉林大学ꎬ２０１３:３９－５８.[６]张永春.侧面碰撞约束系统的有限元开发[Ｄ].重庆:重庆理工大学ꎬ２０１６:１６－２２.«机床与液压»投稿要求一㊁对来稿的要求(１)来稿:应具有科学性㊁实用性ꎬ逻辑性ꎮ文字准确㊁通顺㊁精炼ꎬ重点突出ꎮ稿件应包括篇名(中英文)㊁摘要及关键词(中英文)㊁作者及作者单位(中英文)㊁正文㊁参考文献等ꎬ并提供中图分类号和作者简介ꎮ若是科研基金项目或国家㊁部㊁省级攻关项目ꎬ请将项目名称和编号标注在文稿首页的地脚ꎮ(２)文题:应恰当㊁简明地反映文章的内容ꎬ符合编制题录㊁索引和选择关键词等所遵循的原则ꎮ中文题名一般不宜超过２０个汉字ꎬ英文题名应与中文题名含义一致ꎬ一般不超过１０个实词ꎮ(３)作者:应具备下列条件:参与选题和设计或参与资料的分析和解释者ꎻ起草或修改论文中关键性理论或其他主要内容者ꎻ最终同意该文发表者ꎮ每篇论文作者的排序应在投稿时确定ꎬ在编排过程中不应再作更改ꎮ作者单位应写明全称ꎬ并注明城市和邮政编码ꎮ作者简介应包括姓名㊁性别㊁出生年㊁学位㊁职称㊁研究方向㊁邮箱ꎮ(４)摘要:中英文摘要一律采用结构式摘要ꎬ主要包括研究目的㊁方法㊁结果和结论４部分ꎮ中文摘要３００字以内ꎬ英文摘要与中文摘要相对照ꎮ(５)关键词:论著文章一般列出３~５个关键词即可ꎮ标引的关键词应针对文章所研究的重点内容ꎬ且通用性比较强ꎮ(６)图表:按正文中出现的先后次序连续编码ꎬ每个图表在文中均应有标注ꎬ并对每幅图表冠以具有自明性的图(表)题ꎮ本刊采用三线表ꎬ表中取消竖线ꎮ插图应由专业人员用计算机绘制或拍摄ꎻ照片图上不要用手写字ꎮ插图做到布局合理㊁图形清晰㊁比例适中ꎮ(７)参考文献:按国标ＧＢ７７１４ ２０１５采用顺序编码制著录ꎬ依照其在正文中出现的先后顺序用阿拉伯数字加方括号标出ꎮ参考文献中的作者ꎬ１~３名全部列出ꎬ３名以上只列前３名ꎬ后加 等 或 ｅｔａｌ ꎬ参考文献必须由作者对其原文核对无误ꎮ每篇文章的参考文献应不少于８篇ꎮ并请补充期刊论文的对应英文ꎬ不能自己翻译ꎬ要查找原文给出或者从万方数据库查询ꎬ如原文无英文ꎬ可不给出ꎮ二㊁投稿注意事项(１)本刊只接受网上投稿ꎬ投稿网址:ｈｔｔｐ://ｗｗｗ ｊｃｙｙｙ ｃｏｍ ｃｎꎮ作者修改稿请直接发送至信箱ｊｃｙ＠ｇｍｅｒｉ ｃｏｍꎮ投稿时请提供联系电话㊁邮箱等ꎮ来稿涉及技术保密的应经作者所在单位审核ꎬ并附正式介绍信ꎮ(２)本刊审稿周期为３个月ꎬ稿件录用情况通过邮件通知作者ꎬ录用稿件同时邮寄正式录用通知书ꎮ审稿进展及录用情况可上网查询(ｈｔｔｐ://ｗｗｗ ｊｃｙｙｙ ｃｏｍ ｃｎ)ꎮ(３)来稿请自留底稿ꎬ切勿一稿多投ꎮ来稿文责自负ꎮ本刊有权对来稿做文字修改㊁删节ꎬ凡有涉及原意的修改则提请作者考虑ꎮ«机床与液压»编辑部。
新能源汽车碰撞安全技术研究
新能源汽车碰撞安全技术研究随着绿色环保理念的不断深入人心，新能源汽车在市场上的销量不断攀升，成为了汽车工业发展的新方向。
在新能源汽车的大力推广与发展过程中，安全问题也日渐受到广泛关注。
而新能源汽车碰撞安全技术研究则成为了新能源汽车安全发展中重要的一环。
一、新能源汽车安全性存在的问题随着新能源汽车的普及，人们对于其安全性能也有了更高的关注度。
而新能源汽车目前存在的安全性问题主要包括以下几个方面。
1、电池安全问题：新能源汽车的电池是车辆运行的核心。
一旦电池发生问题，不仅会影响车辆的正常行驶，还会造成安全隐患，甚至可能导致车辆起火或爆炸等事故。
2、碰撞安全问题：新能源汽车的车身结构、材料等与传统燃油汽车有所不同，车辆发生碰撞后，对车辆的损坏程度以及乘员的安全性也会产生较大影响。
3、智能安全问题：新能源汽车具有更强的智能化特性，但这同时也意味着新能源汽车的软件、系统等存在漏洞，对车辆及驾驶员的安全构成潜在威胁。
二、新能源汽车碰撞安全技术的研究现状在新能源汽车碰撞安全技术领域，国内外的研究机构、企业已经开始积极进行研究，取得了一定成果。
1、碰撞试验研究：针对新能源汽车的车身结构、材料等特性，国内外的研究机构利用碰撞试验进行了大量研究。
通过碰撞试验，研究人员可以了解新能源汽车在碰撞过程中的变形、位移等情况，为后续的安全设计提供参考。
2、智能安全技术研究：随着新能源汽车的智能化程度不断提高，研究人员也对新能源汽车的智能安全技术进行了深入研究。
目前，智能安全技术主要包括辅助驾驶技术、车联网技术、安全监测系统等。
3、电池安全技术研究：新能源汽车的电池是其核心部件，因此电池的安全问题也是新能源汽车安全性的重中之重。
研究人员通过电池细胞测试、热失控试验、寿命测试等手段，不断提高电池的安全性。
三、新能源汽车碰撞安全技术未来发展方向在新能源汽车碰撞安全技术的未来发展方向中，可以从以下几个方面进行探讨。
1、新能源汽车车身结构设计的改进：针对新能源汽车材料等特性，设计更加可靠、安全的车身结构，提高车辆的碰撞安全程度。
新能源车型碰撞实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景随着新能源汽车的快速发展，其安全性问题日益受到关注。
为了验证新能源车型的碰撞安全性能，本次实验选取了某款市售新能源车型进行碰撞实验，旨在全面评估其车身结构、乘员保护系统以及电池安全性能。
二、实验目的1. 评估新能源车型的车身结构强度，分析其在碰撞过程中的变形情况。
2. 验证乘员保护系统的有效性，包括安全气囊、安全带等。
3. 评估电池安全性能，包括电池包变形、漏液、短路等。
三、实验方法1. 实验车型：某款市售新能源车型2. 实验项目：正面碰撞、侧面碰撞、 rear-end collision（追尾碰撞）、双面侧柱碰3. 实验设备：碰撞实验台、假人、传感器、数据采集系统等4. 实验步骤：a. 对实验车型进行外观检查，确保车辆状态良好；b. 安装假人、传感器等实验设备；c. 按照实验项目要求，进行碰撞实验；d. 采集碰撞数据，包括车身变形、乘员保护系统响应、电池安全性能等；e. 分析实验数据，评估新能源车型的碰撞安全性能。
四、实验结果与分析1. 正面碰撞实验实验结果显示，新能源车型在正面碰撞过程中，车身结构强度良好，乘员舱变形较小，安全气囊、安全带等乘员保护系统正常工作。
碰撞后，电池包未发生变形、漏液、短路等现象，电池安全性能良好。
2. 侧面碰撞实验侧面碰撞实验中，新能源车型车身结构强度良好，乘员舱变形较小。
安全气囊、安全带等乘员保护系统正常工作，对乘员起到良好的保护作用。
碰撞后，电池包未发生变形、漏液、短路等现象，电池安全性能良好。
3. Rear-end collision（追尾碰撞）实验追尾碰撞实验中，新能源车型车身结构强度良好，乘员舱变形较小。
安全气囊、安全带等乘员保护系统正常工作，对乘员起到良好的保护作用。
碰撞后，电池包未发生变形、漏液、短路等现象，电池安全性能良好。
4. 双面侧柱碰实验双面侧柱碰实验中，新能源车型车身结构强度良好，乘员舱变形较小。
安全气囊、安全带等乘员保护系统正常工作，对乘员起到良好的保护作用。
新能源汽车侧面碰撞测试
新能源汽车侧面碰撞测试随着环境保护意识的增强和汽车技术的快速发展，新能源汽车作为替代传统燃油车的重要选择，逐渐受到更多消费者的关注和青睐。
然而，新能源汽车的安全性能一直是人们关注的焦点。
其中，侧面碰撞测试作为新能源汽车安全评价的重要内容之一，其重要性不容忽视。
新能源汽车侧面碰撞测试是通过模拟真实交通事故中侧面碰撞的场景，对车辆在侧面碰撞时的安全性能进行检测和评价。
侧面碰撞是指在车辆行驶过程中，另一辆车或者障碍物从侧面撞击到车辆的情况。
这类碰撞主要对车辆的车体结构和车辆内部空间安全性能提出了较高的要求。
侧面碰撞测试主要包括对车辆车体刚性和车内乘员保护的评估。
首先是车体刚性测试，通过在碰撞试验中施加一定的力量来测试车辆车身的强度和刚度。
这有助于评估车辆在侧面碰撞中的变形情况，以及吸能结构的有效性。
其次是车内乘员保护测试，主要检测碰撞时车辆内部空间的变化情况，以及各种安全装置的有效性。
测试结果将直接影响乘员在侧面碰撞中的受伤情况。
在侧面碰撞测试中，新能源汽车的电池系统安全性也是需要重点关注的问题。
电池作为新能源汽车的关键部件，一旦在侧面碰撞中受损，有可能引发火灾或爆炸等严重后果。
因此，测试中也要对电池系统的安全性进行评估。
这包括电池的结构设计、热管理系统、防护措施等方面的测试和评价。
为了满足侧面碰撞测试的要求，汽车制造商采取了各种措施来提高新能源汽车的安全性能。
其中包括结构设计优化、增加高强度钢材料、改进安全气囊系统等。
此外，一些新技术的应用也为新能源汽车的侧面碰撞安全性能提供了新思路。
比如，前排座椅侧面气囊、侧面预碰撞系统等都能够在侧面碰撞发生前提前作出反应，从而减轻碰撞的严重程度。
总结来说，新能源汽车的侧面碰撞测试是评估车辆安全性能的重要环节。
它涉及到车辆车体的刚性和变形情况，车内乘员的保护以及电池系统的安全性。
为了提高新能源汽车在侧面碰撞中的安全性能，汽车制造商不断进行结构优化和安全技术创新。
只有通过严格的侧面碰撞测试评估，新能源汽车才能确保在实际道路行驶中乘员的安全。
某换电电动汽车侧面柱碰的动力电池保护
Design-Innovation
技术聚焦
某换电电动汽车侧面柱碰的 动力电池保护
宿学深 吴鹏 吴泽勋 闫高峰 徐福慧
（浙江吉智新能源科技有限公司）
摘要：为解决侧面柱碰换电电动汽车车身对动力电池的保护问题，使用 !"#! 软件建立换电电动汽车整车侧面柱碰有限元 仿真模型，根据 $%"&'( 柱碰工况设置边界条件，应用先进工艺与材料设计优化该换电电动汽车门槛结构，并在 )*"' 软
设计·创新
此选择 R-3碰撞位置为基础模型。
侧面柱碰动力电池安全评价准则
门槛侵入量
包、前后悬等组成，包含 2604200个节点、2873258个
对于整车侧面柱碰工况，门槛是唯一介于壁障和
单元、1528个零件。建模软件采用的是 ANSA中的 动力电池包之间的结构件，所以门槛起到了阻挡壁障侵
值为评价目标，对侧面柱碰车辆结构安全进行研究，运
用先进工艺与材料加强门槛设计，解决了侧面柱碰时
动力电池包的保护问题。
! 整车侧面柱碰建模
图 ! 某换电电动汽车动力电池包安装位置
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技术聚焦
2019年 12月
仿真模型建立
[1]
按照换电电动汽车结构建立整车有限元模型 ，如
图 2所示。模型由白车身、四门两盖、电机、动力电池
导致动力电池包内电池模组之间相互挤压、壳体破裂、 面柱碰可压溃空间明显减少，动力电池包安全性风险
电解液泄漏、短路等，进而引起汽车起火、爆炸等危险 增大，因此对此车进造成群众财产损失。文 性研究十分必要。 章提出以门槛侵入量及动力电池包 向碰撞加速度峰
HyperMesh2017。
侧面柱碰撞工况下动力电池结构安全研究
侧面柱碰撞工况下动力电池结构安全研究
唐人寰;梁枫;姜熙宇;谷清芮;周炳峰
【期刊名称】《汽车工程师》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】为提高侧面柱碰撞工况下纯电动汽车动力电池系统的安全性,建立了包含动力电池系统的侧面柱碰撞有限元模型,并利用整车侧面柱碰撞试验验证了有限元模型的准确性,以结构变形量和加速度冲击为评价指标,利用该模型分析了侧面刚性柱碰撞工况下的电池包变形状态和加速度响应,结果表明,侧面柱碰撞工况下,动力电池包外框架及内部支撑结构均发生较严重变形,电池系统各位置均承受较大加速度冲击。
基于该结果,提出了在动力电池包和车身门槛梁结构设计时应面向该工况进行针对性安全设计的建议。
【总页数】7页(P17-23)
【作者】唐人寰;梁枫;姜熙宇;谷清芮;周炳峰
【作者单位】北京新能源汽车股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U469.72
【相关文献】
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2.轿车侧面B柱碰撞车身结构安全性研究
3.某SUV车型侧面柱碰工况安全性能结构优化
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（ 中国汽车技术研究 中心 ，天津 ３ ０ ０ ３ ０ ０ ） 摘要 ：电动汽 车的侧 面柱碰撞 ，不仅要 满足侧 面柱碰 撞标 准 中的乘 员保 护要 求 ，同时因为在碰 撞过程 中存在 漏
电 的 可 能 ，还 必 须 满 足 电 气 安 全 方 面 的 要 求 。鉴 于 此 ，依 据 相 关 标 准 ， 对 一 款 电 动 汽 车 进 行 侧 面 柱 碰 撞 试 验 ，
０ 引 言 计 中 存 在 的
问题 。 １ 试 验依 据
我 国在传统汽车 的研 发上与世界先进水平相
比 还 有 相 当 大 的 距 离 ，但 经 过 多 年 的研 究 与 探 索 ，在 纯 电 动 汽 车 技 术 开 发 上 的在 某 些 领 域 ，已 经 达 到世 界 领 先 水 平 。但 电动 汽 车 整 体 研 发 水 平 与传 统 汽 车 相 比 ，在 某 些 领 域 还 不 够 成 熟 ，整 车 碰 撞 安 全 技 术 研 究 就 是 其 中 的一 个 方 面 。 与传 统
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ：ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ；ｓ ｉ ｄ ｅ ｐ ｏ ｌ ｅ ｃ ｏ ｌ ｌ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ； ｏ ｃ ｃ ｕ ｐ ａ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ； ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ
结 构 的要 求 ，还 必 须 满 足 电气 安 全 方 面 的特 殊 要
求 ，可 以说 对 整 车 安 全 性 的要 求 高 于 传 统 汽 车 。 如 何 对 电 动 汽 车 整 车 安 全 性 能 进 行 全 面考 核 ，是 相 关 技 术 人 员 面 临 的 问题 ；如 何 改 进 设 计 中 的 不
目前 ，国 际 上 还 没 有 单 独 针 对 电动 车 侧 面 柱 碰 撞 试 验 后 安 全 要 求 的 标 准 。汽 车 的侧 面柱 碰 撞 标 准 主要 有 美 国 的 Ｆ ＭＶ Ｓ Ｓ ２ １ ４ 和Ｅ Ｕ Ｒ Ｏ — Ｎ Ｃ Ａ Ｐ评 价
汽 车相 比，电动汽车不仅要满足乘员保护 和车身
（ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍ ｏ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ３ ０ ０ ３ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ（ Ｅ Ｖ ） ｍａ ｙ ｂ ｅ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ ｌ ｅ ａ ｋ ａ ｇ ｅ ｐ ｈ ｅ ｎ ｏ ｍｅ ｎ ｏ ｎ ｄ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｄ ｅ ｐ ｏ ｌ ｅ ｃ ｏ ｌ ｌ ｉ —
Ｓ ｉ ｄ ｅ Ｐｏ ｌ ｅ Ｃｏ ｌ ｌ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｅ ｓ ｔ ｏ ｆ ａ ｎ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｖｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ
ＭＡ Ｗｅ ｉ － ｊ ｉ ｅ ， Ｌ Ｕ Ｙ ａ ｎ — ｂ ｏ ， Ｚ ＨＵ Ｈａ ｉ — ｔ ａ ｏ
第４ ２ 卷
第７ 期
交
通
标
准
化
Ｖｏ １ ． ４２ Ｎｏ ． ７
２ ０ １ ４ 年４ 月
Ｔｒ ａ ｎｓ ｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｔ ａ ｎｄ ａ ｒ ｄｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ａｐｒ ．２ ０ １ ４
某款 电动汽 车侧 面柱碰 撞试验研 究
马伟 杰 ，逯艳博 ，朱海涛
ｓ ｉ ｏ ｎ ．Ｓ ｏ ｉ ｔ ｓ ｈ ｏ ｕ ｌ ｄ ｍｅ ｅ ｔ ｎ ｏ ｔ ｏ ｎ ｌ ｙ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ｏ ｃ ｃ ｕ ｐａ ｎｔ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｐ ｏ ｌ ｅ ｃ ｏ ｌ ｌ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｎｄ ａ ｒ ｄ ｓ ，
对 车辆 的试验 结果进行 分析 ，指 出该车型在 安全设计上存在的不足 ，并提 出了改进的方 向。
关 键 词 ： 电动 车 ；侧 面 柱碰 撞 ； 乘 员保 护 ；电 气 安 全 中 图分 类 号 ：Ｕ ４ ６ ７ ． １ ４ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文章 编 号 ：１ ０ ０ ２ — ４ ７ ８ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ７ — ０ １ ４ ４ — ０ ５