轿车侧面碰撞车身结构安全性和乘员损伤保护研究
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基于碰撞模拟仿真的车辆侧面碰撞事故中乘员生命安全的保护效果评估车辆碰撞事故是道路交通中难以避免的安全问题,其中侧面碰撞事故常常造成严重的伤害和人员伤亡。
为了提高车辆侧面碰撞事故中乘员的生命安全保护效果,碰撞模拟仿真成为一种重要的技术手段。
本文将围绕基于碰撞模拟仿真的车辆侧面碰撞事故中乘员的生命安全保护效果评估展开讨论。
一、碰撞模拟仿真技术的基本原理碰撞模拟仿真技术利用计算机软件对车辆碰撞事故进行仿真模拟,通过建模、求解和结果分析等步骤,预测碰撞发生时车辆和乘员的运动状态,并评估乘员的生命安全保护效果。
其基本原理包括以下几点:1. 建立碰撞模型:根据实际车辆和碰撞场景的特点,使用CAD软件建立车辆和环境的三维模型,包括车身结构、乘员座椅、安全气囊等。
2. 运动学仿真:通过分析车辆碰撞过程中的动力学特点和碰撞力的作用,利用数值计算方法求解车辆和乘员的运动学方程,得出碰撞后的运动状态。
3. 刚体动力学分析:根据碰撞模型的运动学仿真结果,利用物理学和工程力学原理,进行刚体动力学分析,包括动量、能量以及力的计算。
4. 乘员伤害评估:根据乘员座椅、安全气囊等的位置和特性,结合乘员生理特征和损伤指标,对乘员的伤害程度进行评估,并提出相应的改进措施。
二、碰撞模拟仿真在车辆侧面碰撞事故中的应用车辆侧面碰撞是一种常见的交通事故类型,严重程度往往高于正面碰撞。
因此,对于车辆侧面碰撞事故中乘员的生命安全保护效果评估尤为重要。
碰撞模拟仿真技术可以在以下几个方面应用于车辆侧面碰撞事故的分析评估:1. 碰撞力矩分析:碰撞力矩是侧面碰撞事故中乘员受到的主要力量之一。
通过碰撞模拟仿真,可以准确计算碰撞过程中的力矩大小,并确定对乘员生命安全造成威胁的力矩范围。
2. 乘员座椅评估:乘员座椅是保护乘员免受碰撞伤害的重要装置。
通过碰撞模拟仿真,可以评估乘员座椅的结构和材料对乘员生命安全的保护效果,并提出改进意见。
3. 安全气囊系统分析:安全气囊是车辆侧面碰撞事故中常用的被动安全装置之一。
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。
AUTO PARTS | 汽车零部件时代汽车 轿车侧面B柱碰撞车身结构安全性研究刘科志 张鹏卡莱弗(山东)汽车科技有限公司 山东省日照市 276800摘 要: 随着社会的进步,人们的生活水平在不断的提升,汽车已经不再属于奢侈品,而是以普通商品的方式步入了千家万户,成为了人们主要的出行工具。
汽车在设计制造的过程中,必须要考虑其安全性,如果汽车的安全性能不达标,在发生交通事故的时候,会增加人员伤亡的几率,提升事故的严重性。
在汽车的车身结构中,侧面B柱是一个非常重要的部分 ,减少侧面B柱碰撞损伤是一个重要的性能指标,汽车侧面结构的防撞能力也是汽车设计制造过程中的重点。
本文对轿车侧面柱碰撞车身结构安全性进行分析,并且提出了几点相关性浅见。
关键词:轿车侧面B柱;安全性;碰撞车身结构1 引言轿车侧面B柱是汽车的重要组成部分,如果这个结构的安全性不足,会直接的威胁到轿车驾驶人员的生命。
近年来随着轿车数量的增加和交通情况的越发复杂,轿车的安全性已经受到了社会的广泛重视,在这样的社会背景下,轿车侧面柱碰撞车身结构的安全性必须要符合相关的标准,才能给人们提供安全的驾驶环境,减少各种交通事故带来的影响。
下文对此进行简要的阐述。
2 轿车侧面B柱碰撞车身结构安全性研究现状当前,随着人们生活条件的提升,对汽车的要求也在不断的提升,汽车行业必须要做出相应的改变,顺应时代的需要,逐渐的提升汽车的安全性,引入先进的技术来实现更加强力的轿车侧面柱,提升车身结构安全性能。
但是在当前的汽车设计制造行业中,对汽车的碰撞方面的检测工作缺乏应有的重视,认识上的缺失直接的造成了汽车碰撞测试的相关设备存在严重的不完善的现象,从而给汽车带来了许多的安全隐患。
在这一点上看,国外的一些国家,特别是西方的发达国家,汽车碰撞测试意识要远远的强于我国,比如德国、英国等一些汽车制造强国,汽车碰撞测试的设备非常的完善,已经形成了一套相对完善的体系。
汽车的碰撞测试主要包含了两个方面的内容,第一方面为汽车的整体安全性测试,第二方面为轿车侧面柱的碰撞测试,通过这两个方面的测试,可以为汽车的设计制造提供强有力的依据,根据碰撞测试的结果,汽车制造行业可以及时的得出汽车结构中存在的不足,通过结构上的改进和完善,提升汽车的安全性。
汽车侧面碰撞中的乘员损伤生物力学和防护措施研究的开题报告一、研究背景汽车的安全性一直是汽车制造商和消费者关注的重点。
尤其是对于商用车辆和私人车辆,侧面碰撞事故是一种非常普遍的事故类型。
在这种事故中,乘员的身体往往由侧面受到冲击,造成严重的损伤。
针对这种安全问题,人们需要了解乘员在侧面碰撞中受伤的生物力学机制,并提出相应的防护措施。
二、研究目的本文的研究目的是为了深入探究汽车侧面碰撞中的乘员受伤原因和生物力学机制,并提出相应的防护措施。
具体研究内容包括:1. 受伤机制:分析侧面碰撞中乘员身体的运动学和动力学特征,探究导致乘员受伤的原因和机制。
2. 损伤评估:通过对车辆和乘员的生物力学参数进行数值仿真和实验验证,评估乘员在不同碰撞条件下的受伤程度。
3. 防护措施:根据分析结果提出一系列防护措施,包括车辆结构、安全气囊、乘员座椅和安全带等。
三、研究方法1. 数据收集:收集侧面碰撞事故数据和乘员受伤数据,建立数据库。
2. 数值仿真:利用研究领域常用的生物力学仿真软件(如LS-DYNA、PamCrash 等)对碰撞事故进行数值仿真,获取数据。
3. 实验验证:结合仿真数据进行实验验证,验证仿真结果的准确性和可靠性。
四、预期研究结果通过本研究,预计能够对汽车侧面碰撞中乘员受伤的生物力学机制有更深入的了解,并提出相应的防护措施。
具体成果包括:1. 确定最易受损的身体部位:根据数值仿真和实验验证结果,确定身体的哪些部位最易受损。
2. 提出车辆结构改进措施:根据分析结果,提出优化车身结构的改进措施,减缓碰撞时的撞击力。
3. 提出安全气囊和安全带的改进方案:从乘员保护角度,提出改进安全气囊和安全带的方案。
前排座椅在汽车侧面碰撞中对乘员伤害的影响研究汽车座椅是在汽车发生碰撞时,对乘员进行保护的重要组成部分。
特别是在侧面碰撞时,座椅的性能及相关要求直接影响到了乘员的伤害程度。
文章叙述了汽车侧面碰撞的法规要求及典型碰撞形式,介绍了侧碰安全性能的开发机理,并从座椅固定点、靠背、纵向位置及高低位置等几个方面对侧面碰撞安全性能的影响进行阐述。
标签:汽车;侧面碰撞;安全性能;座椅引言近年来汽车工业的快速发展,中国已成为汽车产销第一大国,2014年汽车销量达到2349万辆,连续六年排名全球第一。
随车汽车保有量的增加,我国的交通事故及所造成的人员伤亡及财产损失一直高居不下,尤其是事故发生频率较高的侧碰。
由于我国城市道路的交叉路口以平面交叉为主,机动车、非机动车混合交通现象极为严重,导致交通事故类型中汽车侧面碰撞的事故发生率极高,根据交通事故统计,侧面碰撞是交通事故的主要形式,约占事故总数的30%,仅次于正面碰撞。
由于汽车乘员舱侧面车身强度相对于其他区域较弱,侧围缺少有效的吸收碰撞能量的装置,且缓冲吸能的空间有限,侧面碰撞往往对乘员产生较大的伤害。
文章着重研究在侧面碰撞中,座椅性能与侧碰乘员伤害的相关联系。
1 侧面碰撞中乘员伤害机理分析由于车身特有的结构,侧面碰撞缓冲空间很小。
为了减少乘员在侧面碰撞过程中受到的伤害,车身设计要充分考虑车身的强度与刚度之间的兼容性,既要保证乘员舱不要发生较大的变形,又要通过变形吸收尽可能多的能量。
侧面碰撞乘员保护的研究包括了两方面的内容:一是如何提高汽车的耐撞性,即在保证乘员安全空间的前提下,使得汽车被撞击部位的塑性变形尽量大,吸收较多的能量,降低汽车减速度的峰值,缓解一次碰撞的强度,从而使传递到乘员的碰撞能量降低到最小;二是设计匹配合理的乘员约束系统,通过座椅、安全带和气囊的作用,减缓二次碰撞的强度,从而达到保护乘员的目的。
从侧面碰撞力的传递途径来看,座椅在力的传递过程中有着举足轻重的作用。
某轿车侧面碰撞安全性能优化改进研究的开题报告一、选题背景随着汽车行业的飞速发展,汽车安全已成为人们不可忽视的问题之一。
其中,碰撞安全性能是重要的安全指标之一。
近年来,随着碰撞安全标准不断提高,有关碰撞安全性能的研究也日益受到人们的关注。
针对某轿车侧面碰撞安全性能存在的问题,本项目旨在进行优化改进研究,以提高该车侧面碰撞的安全性能。
二、研究目的本研究的主要目的是通过对某轿车侧面碰撞的安全性能的分析和评估,确定问题所在,并提出优化改进方法,以提高该车侧面碰撞的安全性能。
三、研究内容(1)通过对该车侧面碰撞事故数据的分析,确定安全性能存在的问题和不足。
(2)通过数值模拟软件的使用,分析车辆结构的强度和刚度,并确定其所影响的安全性能参数。
(3)针对安全性能存在的问题,提出相应的优化改进方案,对方案进行数值模拟验证。
(4)进行实车测试,验证优化改进方案的有效性。
四、研究意义本研究的意义在于提高某轿车侧面碰撞的安全性能,减少由于车辆侧面碰撞而造成的人员伤亡和车辆损失,进一步提升汽车的安全性能,满足消费者对汽车安全的需求和期望,增强企业的竞争力。
五、研究方法本项目的研究方法主要包括数据分析、数值模拟、优化改进和实车测试等。
(1)数据分析:使用可靠的数据来源,对某轿车侧面碰撞事故进行分析和评估,以确定问题所在。
(2)数值模拟:使用ANSYS等数值模拟软件对车辆结构的强度和刚度进行分析,并确定其所影响的安全性能参数。
(3)优化改进:针对安全性能存在的问题,提出相应的优化改进方案,对方案进行数值模拟验证。
(4)实车测试:对优化改进方案进行实车测试,验证其有效性,为优化改进提供更加可靠的数据支撑。
六、研究计划本项目的研究计划分为以下几个阶段:(1)前期调研阶段:确定研究方向和目标。
(2)数据收集阶段:收集事故数据和车辆结构参数。
(3)数值模拟阶段:使用ANSYS等数值模拟软件对车辆结构进行分析,确定其所影响的安全性能参数。
动态侧面碰撞的乘员保护及解读动态侧面碰撞的乘员保护及解读1. 前言动态侧面碰撞是一种常见的车辆事故类型,而乘员保护则成为了汽车制造商和研发人员们关注的重点。
在这篇文章中,我们将深入探讨动态侧面碰撞的乘员保护问题,并对相关概念进行解读。
2. 动态侧面碰撞的定义动态侧面碰撞是指车辆在行驶过程中,受到外部力量侧面撞击而发生的碰撞事故。
这种事故往往会对车辆乘员造成严重伤害,因此车辆的侧面碰撞保护成为了引起广泛关注的问题。
3. 乘员保护的重要性在动态侧面碰撞中,乘员保护显得尤为重要。
由于车辆侧面结构设计的薄弱性,碰撞时对乘员的伤害往往较为严重。
如何提高车辆的侧面碰撞保护水平,成为了汽车制造商和研发人员们不断探讨和研究的问题。
4. 动态侧面碰撞的乘员保护措施为了提高车辆在动态侧面碰撞中的乘员保护能力,汽车制造商们采取了一系列措施。
首先是加强车辆侧面结构设计,采用高强度材料来提高车辆侧面的抗撞性能;其次是安装侧气囊系统,通过充气防护来减缓乘员对车辆侧面碰撞的伤害;另外还有安装预紧式安全带等 passiv 型安全装置,以最大限度地减少乘员在碰撞中的受伤程度。
5. 乘员保护技术的进展随着科技的不断发展,乘员保护技术也在不断进步。
现已经出现了双重侧气囊系统,为乘员在碰撞中提供了更为全面的防护;还有一些车辆配备了主动安全系统,可以在发生碰撞前进行预警和干预,从源头上减少碰撞对乘员的伤害。
6. 个人观点作为一名汽车爱好者,我认为动态侧面碰撞的乘员保护问题是汽车安全领域中的一个重要议题。
在购买车辆时,我们除了关注动力、操控等性能指标外,也应该对车辆在碰撞中的保护能力进行更多的了解和关注。
只有在保护了乘员的安全后,我们才能真正享受驾驶的乐趣。
7. 总结通过本文的探讨,我们深入了解了动态侧面碰撞的乘员保护问题。
在汽车工业不断发展的今天,乘员保护技术也在不断进步,我们有理由相信在未来的道路上,乘员保护技术会变得更加完善,为驾驶者和乘员带来更多的安全保障。
碰撞模拟仿真对车辆侧面碰撞事故中乘员保护性能的影响分析车辆碰撞事故一直是道路安全领域的重要课题之一,侧面碰撞事故在其中占据重要的位置。
针对侧面碰撞事故的研究已经成为了汽车制造商和安全专家们的关注焦点,因为这类事故往往会对乘员的安全造成严重威胁。
为了更好地评估车辆的侧面碰撞保护性能,碰撞模拟仿真技术应运而生,并被广泛应用于车辆安全性能的研究中。
本文将分析碰撞模拟仿真对车辆侧面碰撞事故中乘员保护性能的影响。
1. 碰撞模拟仿真技术的背景和原理碰撞模拟仿真技术是一种基于计算机模型和数值方法的仿真技术,通过建立车辆的几何模型和材料属性,并结合物理学原理和数值计算方法,可以模拟车辆在碰撞事故中的动态响应过程,以及乘员对碰撞力的承受情况。
碰撞模拟仿真技术可以全面考虑到各种因素对车辆碰撞事故的影响,包括车辆结构、安全装备、碰撞速度、角度等,具有高效、准确、经济等特点。
2. 碰撞模拟仿真对车辆结构设计的影响碰撞模拟仿真技术可以帮助车辆制造商在设计阶段评估车辆的碰撞安全性能。
通过对车辆结构进行模拟碰撞,可以评估车辆在不同碰撞条件下的刚度、能量吸收、变形情况等。
根据仿真结果,设计师可以对车辆结构进行优化,提高其在碰撞事故中的保护性能。
同时,碰撞模拟仿真还可以评估和验证安全装备的有效性,如气囊、安全带等,从而提供可靠的侧面碰撞保护措施。
3. 碰撞模拟仿真对乘员保护性能的影响汽车制造商和安全专家们通常通过模拟仿真来评估乘员在碰撞事故中的受伤情况。
通过仿真模拟,在不同碰撞条件下,可以得到乘员头部、胸部和腿部的动态响应,评估乘员在碰撞过程中受到的力和加速度等参数。
基于这些仿真结果,可以评估乘员的受伤风险,并制定相应的安全措施和设计要求,以提高乘员的保护性能。
4. 碰撞模拟仿真技术的挑战和发展趋势尽管碰撞模拟仿真技术在车辆侧面碰撞事故的研究中发挥了重要作用,但也存在一些挑战。
首先,车辆结构和乘员受伤的关联性仍然需要进一步研究和验证,以提高仿真结果的准确性。
车—车侧面碰撞时汽车安全性及驾驶员损伤的仿真研究车—车侧面碰撞时汽车安全性及驾驶员损伤的仿真研究随着汽车的普及和道路交通的日益繁忙,交通事故已成为一个严重的社会问题。
其中,车—车碰撞是最常见、也是最危险的一种交通事故形式之一。
尤其是侧面碰撞,由于车辆侧面的结构较为脆弱,驾驶员常常会遭受更加严重的伤害。
为了提高汽车的安全性能,减少侧面碰撞事故对驾驶员的伤害,本研究将采用仿真模拟的方法,对车—车侧面碰撞的情况进行研究。
首先,我们需要了解侧面碰撞对车辆和驾驶员的影响。
车辆在侧面碰撞中,由于撞击点处的结构弱点,车辆的结构会发生严重变形甚至局部崩塌。
这将导致驾驶室的变形,对驾驶员造成较大的外部冲击。
同时,侧面碰撞还容易造成驾驶员的身体部位与车内结构直接接触,增加损伤风险。
为了模拟车—车侧面碰撞,我们将借助仿真软件进行研究。
首先,我们需要建立一个准确的车辆模型,包括车身、驾驶室、安全气囊等重要部件。
通过车辆碰撞仿真软件,我们可以控制车辆的速度、角度和碰撞位置等参数,以模拟真实的碰撞情况。
在仿真过程中,我们会监测车辆的结构变形、驾驶员的冲击情况,并计算驾驶员所受的损伤指标,如头部加速度、躯干位移等。
通过多次仿真实验,我们可以得到不同速度、角度及结构强度等参数下的碰撞结果。
研究发现,车辆的速度和碰撞角度对驾驶员损伤有较大的影响。
在碰撞角度较小的情况下,驾驶员的头部受到较大的冲击,可能导致颅脑损伤;而在碰撞角度较大的情况下,驾驶员的胸部和腹部可能遭受更严重的伤害,如内脏损伤等。
此外,车辆结构的强度和安全气囊的触发时机也会对驾驶员损伤产生重要影响。
结构较强的车辆在碰撞中会减少变形,从而降低驾驶员损伤的风险;而合理触发安全气囊能够为驾驶员提供更好的保护。
在研究的基础上,我们还可以通过仿真模拟对汽车安全性能的改进进行优化设计。
比如,增强车门等车辆侧部结构的强度,使其能够承受更大的外部冲击,减少驾驶员受伤的可能性;同时,优化安全气囊的触发时机和充气速度,使其能够在最短时间内充分展开,提供更好的保护效果。
轿车侧面碰撞车身结构安全性和乘员损伤保护研究
就经常发生的交通事故现场报告分析,轿车侧面碰撞是造成乘员重伤和死亡的主要交通事故之一。
我国近几年才开始针对于这方面的研究,一般来说轿车侧面碰撞包括车对车和车对障碍物两种碰撞形式,车与车的碰撞一直以来备受人们关注而成为研究的重点,车与障碍物之间的侧碰研究却几乎为零。
想要提高车辆侧面碰撞的安全性就必须对这两种情况同时进行研究。
标签:车辆安全性;乘员损伤;防护措施
我国规定,不管是直接碰撞还是间接的碰撞,在轿车侧面碰撞试验中,对于其撞击器的选取大多采用移动变形等类型的壁障,而在仿真研究轿车的侧面碰撞中,多采用移动变形壁障来代替撞击的车辆,以便于能够更好地进行研究。
1 轿车侧碰的碰撞性
碰撞力的传递性:
在轿车的实验过程中,重要的构成部件对车辆的整体性、安全性与舒适性等问题有着直接的影响。
轿车的车身结构从前往后依次为前柱、中柱、后柱。
轿车结构中的这些立柱有一定的支撑作用,也是轿车的门框。
轿车侧面受到外力的撞击的时候,惯性会使车门产生向内冲击的力,车门框就会对这种力产生抑制,当然车门框在抵御这种外力时也会受到由车门传递而来的侧向作用力。
在轿车门内配置防撞杆,其作用在于当前门受到侧向撞击力时会将作用力直接传递或转移到铰链柱和中柱。
轿车的铰链柱和后柱在外界的侧向力的作用下随之产生一种向车内运动的破坏力,铰链柱上端的前风窗下横梁和仪表板安装横梁的轴向刚度提供了抵抗这种来自于外界的力,而铰链柱下端的刚度是由车身底部横向结构来提供的。
在轿车车门受到侧向撞击力的情况下,向车内转移、传递的破坏力将会使中柱受到向车内弯曲弯矩力而变形,弯曲刚度和中柱上、下接头的刚度形成了向车内变形的抵抗。
也就是说在受到侧向撞击时,接头就会起着传递作用,通过车顶边梁、车顶横梁和相关的接头结构致使作用在中柱上的一部分力就会向非撞击侧传递。
车顶结构提供了中柱上面的接头来抵抗对中柱向车内的运动力,其原理在于车顶边梁的弯曲刚度、车顶横梁的轴向刚度、接头结构相应的刚度、前柱和后柱的弯曲刚度等刚好通过中柱下方的接头,横梁将会接受部分作用在中柱上的应力。
作用在门槛梁上的侧向力,受到外部的直接撞击与内部中柱作用的影响,而其门槛梁上的侧向力则是通过地板和地板横梁来进行分散和传递的活动。
2 侧面碰撞导致的车身结构安全性影响
目前我国生产制造的轿车,关于轿车的侧面强度的设计存在一定的问题,例如:汽车的侧面一旦受到外测力,而此时轿车的本身结构来看,非常小的变形空
间(20cm~30cm左右)不能吸收撞击能量,同一辆轿车在受到外力时,该轿车的正面的变形吸能空间将会是侧碰的两倍以上,这就表明了乘员在受到不同撞击力时的损伤程度就会截然不同。
基于这种情况,研究抵御侧面碰撞主要是改变缓冲吸能结构的设计,目前存在的问题是因为轿车的缓冲吸能的空间的制约即使使用最好的材料来制作缓冲吸能结构也无法达到预期效果。
具体存在下列问题:一是轿车本身结构中,中柱侵入现象非常严重,其腰线位置形成塑性铰。
而致使中柱的上下两端的支撑力大大减弱,这样就会使顶盖边梁和门槛在其与中柱交接位置附近侵入量偏大。
2.1 关于侧面碰撞结构的耐撞性研究
由于我国的大部分轿车车身侧面结构设计的合理性不高,特别是在缓冲空间的设计等方面考虑不周全,因此侧面碰撞时乘员伤亡严重,想要降低这种事故发生,就必须采用一系列的防护装置来提高乘员的安全保障性能。
例如,安全气囊、侧面安全气帘和防护衬垫几种方式,这些装置起到了一定的防护作用,这样来讲,要想提高车辆侧面碰撞安全性,首先要从根本上找,也就是首先要提高车辆结构设计与实用过程中的安全性。
在结构设计时,可以增加缓冲吸能区两侧的变形空间或增强侧面结构的刚度,以此能够使碰撞力有效地传递到具有保护和吸能作用的柱、地板、梁、车顶及其他部件,从而达到分散、吸收撞击力;最大限度地降低损害程度等作用。
一般而言可以采用以下措施:(1)增加车门的强度或增加车身的横向横梁(车顶横梁、地板横梁等)强度;(2)增加A柱、B柱、C柱等侧围部物的强度或者增加门槛梁的强度;(3)合理的设计门锁及铰链,在防止汽车发生侧面碰撞的时候,车门自动打开的同时促使碰撞后车门开启的容易度,以便于对乘员进行及时的车外救护。
2.2 在轿车的内部添加结构加强部件
轿车原车型内的侧梁系结构在刚度设计时存在许多问题,会降低其车身侧面整体的刚度,一旦发生侧面碰撞时,车身就会出现严重变形等情况,这样就会导致成员受到极大的伤害。
所以需要对原车型添加以下部分加强件:1、门槛梁内部整体加强件,如在中柱的局部增加强板以及地板上方的座椅而在其背后安装防护横梁,轿车的顶盖边的内部一些部位也需要安装一些相应方加强件,可以安装厚度为1.6mm,屈服强度为400MPa类型的加强件。
此外,还可以在前门内板和外板之间,增加一根防撞杆,这样就会形成双防撞杆,材料和厚度与原防撞杆一样,也从而形成更为有利的保护。
2.3 乘员生存空间分析
我们在研究侧面碰撞安全性的问题时,研究的第一个重要对象就是对于驾驶员的生存空间的考察,这也是首要考虑的。
我们在研究中发现,在对其安全性进行评价时,中柱或前门内板侵入量的多少是评价指标的标准。
改进后,在与原车中的乘员空间来进行对比,就不难看出,改善后的乘员空间比较适中,我们在做
模拟实验时就会看到假人胸部相对应的车门内板位置的侵入量发生了一些变动,由最初的428mm到现在的188mm。
改进后的中柱内板与座椅之间的纵向中心面的距离为66mm,达到“达标”等级;在不断的改进后,我们发现中柱内板距座椅纵向中心面的距离处于“优”等级,这一数据就表明了改进后在一定程度上具有良好的乘员生存空间。
3 侧面碰撞乘员损伤的防护措施
3.1 安装侧面安全气囊
安全气囊的主要作用是尽量避免乘员在发生碰撞事故中与轿车内饰件发生第二次碰撞。
目前我国轿车的标准装置必须设有正面安全气囊。
我们经过了相关的测试以及多次的实践表明,安全气囊的设置可以减轻乘员在轿车碰撞事件中的伤害程度,其死亡率可降低至18%,当然乘员与安全带一起进行配合使用那么死亡率锐减,由此可见安全气囊的作用确实是功不可没。
就目前的交通事故调查显示,轿车侧面碰撞事故也频频发生,基于这种情况,可以在优化车身的侧面结构和内饰件的前提下在轿车内设置相应的保护气囊。
这样就提升了对乘员的保护性能。
3.2 轿车内安装防護衬垫
虽然侧面安全气囊的装置可以保护车内乘员减少危险,但是目前侧面气囊的匹配技术是一个技术难题,同时会增加车辆的制造成本。
因此,我国大部分的汽车车型在设计时没有这种设置,而是采用了防护衬垫的安装形式,这种方式的效果也是不错的。
实验结果显示,在侧面碰撞中对乘员的保护措施可以采用泡沫衬垫来吸收撞击能量,以降低碰撞接触力。
科学上来看,衬垫的防护效果与其刚度特性有一定的關系,它的刚度要适中,不能大于人体相应部位的刚度,因为衬垫可吸收一定的碰撞能量,也不能过软,此外衬垫的厚度也影响着其防护效果。
4 结束语
目前在我国关于提高轿车抗侧面碰撞能力在一定程度上来讲是一个具有相当大难度的抗碰撞技术。
其改进的重点部分应首先考虑将碰撞能量进行行之有效的转移。
可以转移到具有保护作用的梁、柱、地板、车顶及轿车上其他部件,使撞击力分散,这样就会把因侧面碰撞而造成的损害降到最小。
参考文献:
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