汽车车身安全设计开发讲解

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侧面碰撞设计
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侧面碰撞设计
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侧面碰撞设计
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侧面碰撞设计
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行人保护设计
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行人保护设计
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行人保护设计
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行人保护设计
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行人保护设计
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行人保护设计
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行人保护设计
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行人保护设计
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行人保护设计
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行人保护设计
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行人保护设计
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行人保护设计
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行人保护设计
移动车
碰撞块
图1 移动变形壁障由移动车和碰撞块组成
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侧面可变形壁障参数
侧面碰撞移动变形壁障的基本参数 1.移动变形壁障由碰撞块和移动车组成 2.总质量为950kg±20kg 3.重心在纵向中垂面10mm内，距前轴1000mm±30mm, 距地面500mm±30mm 4.碰撞块前表面与壁障重心距离为2000mm±30mm 5.碰撞前静止状态下，碰撞块前表面下边缘离地间隙为 300mm±5mm 6.移动车的前、后轮距为1500mm±10mm 7.移动车的轴距为3000mm±10mm
刚性壁障
１ 前排座位放置两个H3型第50百分位男性假人 ２ 第二排最右侧座位H3型第5百分位女性假人 ３ 第二排最左侧座位上放置一个P系列3岁儿童假人，用以考核乘
员约束系统的性能及对儿童乘员的保护，暂不对第二排假人伤 害指数进行评价
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正面100%重叠刚性壁障碰撞试验评分
分数划分(满分16分)：
• 头部 HIC36ms、a3ms
• 召回（Recall）
( 影响销量的重要因素 )
– 企业的研发体系
低
• 基于对交通事故的深入研究 ( 汽车安全性能的决定因素 )
低
高
难度
6
NCAP概述
含义： 新车评价体系的英文缩写 New Car Assessment Programme 性质： 独立于法规及管理体系之外，综合评价汽车安全性 能，由具公正地位和权威性的机构实施 作用：
误差为±20 mm。
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侧面可变形壁障碰撞(50km/h )
50 Km/h
１ 前排驾驶员座位放置EuroSID II假人 ２ 第二排左侧座位放置SID-IIs假人并使用安全带，用以考核乘员
约束系统的性能及对第二排乘员的保护
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侧面可变形壁障碰撞试验评分
ES-2
分数划分(满分16分)：
• 头部 HIC36ms、a3ms
5分
• 颈部 剪切力Fx、张力Fz、伸张弯矩My
2分
• 胸部 压缩位移量、 a3ms
5分
• 大腿 压缩力、膝盖压缩位移量
2分
• 小腿 胫骨指数TI、小腿压缩力
2分
部位
头部 颈部 胸部 大腿 小腿 总体修正分
部位修正分
转向管柱上移量 -
转向管柱后移量 -
约束系统、燃油泄漏、车门开启情况等
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正面40%偏置可变形壁障碰撞(56km/h )
4分
部位 头颈部 胸部 大腿 小腿
总体修正分
部位修正分 转向管柱上移量 转向管柱后移量、A柱后移量
踏板后移量和上移量
约束系统、燃油泄漏、车门开启情况等
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正面40%偏置可变形壁障碰撞
试验场地：
可变形吸能壁障（蜂窝铝）
1000
450
160
160 90
110 110
110 75
200
车辆应覆盖壁障表面的40%，
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谢谢大家！
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56km/h正面40%偏置碰撞
评分项目 正面100%重叠刚性壁障碰撞试验
正面40%重叠可变形壁障碰撞试验
可变形壁障侧面碰撞试验 安全带提醒装置
侧面安全气囊和气帘 ISOFIX装置 总分
最高得分 16
16
16 １ 1 １ 51
50km/h侧面碰撞
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正面100%刚性壁障碰撞(50km/h )
50 Km/h
4分
• 胸部 压缩位移量、粘性指数VC值
4分
• 腹部 腹部力、膝盖压缩位移量
4分
• 骨盆 耻骨力
4分
部位 头部 胸部 腹部 骨盆
总体修正分
部位修正分 -
背板力Fy、T12的Fy和Mx值 -
约束系统、燃油泄漏、车门开启情况等
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侧面可变形壁障参数
侧面碰撞移动变形壁障的基本参数
中国和欧洲侧面 碰撞测试中用的 移动变形壁障相同
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１生存空间
安全车身概念
２减少人员负荷
33
中国交通事故统计
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正面碰撞力的传递路径
正面100%碰撞
能量的分配与管理
正面40%偏置碰撞 35
正面吸能空间
吸能空间：D1+D2
36
正面碰撞设计
压溃区 过渡区
乘员保护区
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正面碰撞设计
38
正面碰撞设计
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正面碰撞设计
前期设计-压溃区域开发： CAE模拟
56 Km/h
１ 前排座位放置两个H3型第50百分位男性假人 ２ 第二排左侧座位放置H3型第5百分位女性假人
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正面40%偏置可变形壁障碰撞试验评分
分数划分(满分16分)：
• 头部 HIC36ms、a3ms
4分
• 胸部 压缩位移量、 a3ms
4分
• 大腿 压缩力、膝盖压缩位移量
4分
• 小腿 胫骨指数TI、小腿压缩力
侧参考线
WAD1000线
A
B 1 C
D
AB 2
CD A
B 1 C
D
A
B 2 C
D
AB 3
CD
AB 3
CD
AB 4
CD
AB 4
CD
AB 5
CD
B A
6 D
C
B
AB 5
A 6 D
C
CD
2100 mm 1800 mm
成人
1500 mm 1250 mm
儿童
1000 mm
Bumper leading edge reference line
中国的行人保护法规参照GTR(全球技术法规草案)
头部 （儿童 : 3.5KG 成人 : 4.5KG）
HIC< 1700(1/3) HIC< 1000(2/3)
小腿 大腿（非强制性，监测）
加速度： 170g 弯曲角度： 19˚ 剪切位移： 6mm
合力 : 7.5KN 弯矩 ：510Nm
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行人保护－头部碰撞
后碰
GB20072
中国后碰法规 50km/h
保险杆低速碰撞
GB17354-1998
正面4kph 角度碰2.5kph
安全带固定点强度
GB14167-2003
车身安全带固定点的强度要求
行李箱冲击
GB15083-1994
汽车座椅头枕性能要求及试验方法
注：由于法规要求的正碰及侧碰试验标准与C-NCAP相似，在C-NCAP中 进行介绍）
Phase Three 不可避免
Phase Four 事故发生
Phase Five 事故后处理
4
汽车安全体系示意图
5
汽车安全性体系
– 政府部门颁布的法规体系
• GB, FMVSS, ECE ( 汽车进入市场的通行证 )
重要性
高
– 保险公司及市场的评价体系
• IIHS
• NCAP (－New Car Assessment Program)
开发试验
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正面碰撞设计
溃缩区域-允许结构溃缩 避免刚性部位结构错位 使典型的刚性部件溃缩 不要过度加强需要溃缩的结构
41
正面碰撞设计
42
正面碰撞设计
43
正面碰撞设计
过渡区域 - 避免严重变形,保持结构的稳定性,以确保力传递的连续性
44
正面碰撞设计
45
侧面碰撞设计
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侧面碰撞设计
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侧面碰撞设计
机罩后边缘参考线
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行人保护－大腿部碰撞
机罩前边缘参考线 大腿碰撞区域，碰撞的能量由机罩前边缘参考线决定
侧参考线
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行人保护－小腿部碰撞
保险杠上参考线
保险杠下参考线
大腿质量：8.6 ±0.1kg 小腿质量：4.8 ±0.1kg 总腿部模块：13.4 ±0.2kg
保险杠角落参考线
小腿碰撞区域
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车身安全性设计
汽车车身安全设计开发讲解
1
目录
安全评价体系 中国汽车安全体系
中国汽车安全法规(GB) 中国汽车评价体系(C-NCAP) 行人保护 (GTR)
车身安全性设计
2
安全评价体系
3
主动安全与被动安全
• Five Phase Accident Flow Chart
Phase One 正常驾驶
Phase Two 发生危险
11
刚性壁障
后碰
主要考察燃油系统
12
前后保险杆低速碰撞
0˚ Center Pendulum (17.5inch ,rigid, 4kph)
Corner 30˚ Pendulum (17.5inch ,rigid, 2.5kph)
前端变形情况
后部变形情况
13
安全带固定点强度
刚性模块
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行李箱冲击
50km/h
The Most Severe
Acceleration Condition
减速度曲线
200mm
1、头枕位移不超过座椅R点平 面150mm 2、靠背位移不超过R点平面 100mm
15
中国汽车评价体系 （C-NCAP）
16
中国新车评价体系 ( C-NCAP )
50km/h正面刚性100%碰撞
结果为：星级评价
8
中国汽车安全法规（GB）
9
中国汽车安全法规
重点： １碰撞安全法规 ２安全带固定点强度法规 ３汽车座椅系统强度要求 及试验方法
10
中国汽车安全法规（重点）
项目
标准号/名称
简介
前碰撞
GB11551-2003
中国前碰法规 50km/h百分之百刚性壁障前碰
侧面碰撞
GB20071
中国侧碰法规 50km/h 百分之百可变形壁障侧碰
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碰撞块参数
侧面可变形壁障参数
碰撞块由6个独立的蜂窝状铝块、两个前铝面板和一个后铝面板 组成（如图）
图2 图3
每个蜂窝铝块长 500mm±5mm，宽 250mm±3mm
碰撞块分为上下两 组，下面一组高 250mm±3mm，厚 500mm±3mm，
下面一组比上面一组 厚60±2mm.
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行人保护(GTR)
向全社会提供公正、客观、透明、方便的汽车安全 性能信息 促进生产企业提高汽车安全性能 减少碰撞事故损失和人员伤害
7
NCAP标准与政府法规的区别
政府性法规 强制性法规要求
NCAP标准 非强制性标准
碰撞速度相对较低
碰撞速度要求高于法规
ห้องสมุดไป่ตู้
是新车上市的最低要求
是对车辆安全性的更高要求
结果为：“通过”或者“不通过”