碰撞标准及分析

（优选）碰撞标准及分析当前第1页\共有33页\编于星期二\12点一、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

2).道路设施不完善,人\车混行

3).车辆技术法规不完善,车辆技术状况差当前第2页\共有33页\编于星期二\12点碰撞交通事故最多，

伤亡最大！当前第3页\共有33页\编于星期二\12点二、碰撞法规GB11553-03碰撞标准1.正面碰撞1).要求：1.1头部性能指标HPC≤10001.2胸部性能指标ThPC≤75mm1.3大腿性能指标FPC≤10KN1.4试验中，车门不得开启，前门锁不得锁止试验后，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≯30g/min当前第4页\共有33页\编于星期二\12点2).试验条件：2.10°障壁正面碰撞，障壁宽3m,高＞1.5m,

质量≮7x10000kg2.2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ISO6487HPC=(t2-t1)[1/t2-t1∫t2t1adt]2当前第5页\共有33页\编于星期二\12点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)当前第6页\共有33页\编于星期二\12点

当前第7页\共有33页\编于星期二\12点4).不同试验形式的分析4.10°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4.240%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,人的胸部伤害较大当前第8页\共有33页\编于星期二\12点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,，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）当前第9页\共有33页\编于星期二\12点当前第10页\共有33页\编于星期二\12点2.后碰撞燃油系统安全要求1）技术要求按GB200072-06，2006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≯30g/min1.3燃油不得燃烧1.4蓄电池保持原来位置当前第11页\共有33页\编于星期二\12点2）.试验条件2.1碰撞装置，钢制，宽≮2.5m,高≮0.8m

表面为厚20mm胶合板，下边缘离地175mm2.2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）kg2.3碰撞速度（50+/-2）km/h2.4车辆为整备质量，注入90%燃油，可超重10%2.5驻车制动当前第12页\共有33页\编于星期二\12点3.侧面碰撞（GB200071)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≤42mm1.3粘性指标VC≤1.0m/s1.4骨盆性能指标，耻骨结合力峰值

PSPF≤6kN1.5腹部性能指标，腹部力峰值APF≤2.5kN内力，相当于4.5kN外力当前第13页\共有33页\编于星期二\12点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当前第14页\共有33页\编于星期二\12点2).试验条件2.1移动变形壁障速度（50+/-1）km/h2.2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0.5m2.3空载+100kg,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10mm2.7碰撞侧在驾驶员侧，假人50%百分位EuroSIDⅠ/Ⅱ当前第15页\共有33页\编于星期二\12点当前第16页\共有33页\编于星期二\12点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，高于侧面碰撞当前第17页\共有33页\编于星期二\12点三、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-减小胸部伤害当前第18页\共有33页\编于星期二\12点四、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当前第19页\共有33页\编于星期二\12点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星级当前第20页\共有33页\编于星期二\12点五、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。当前第21页\共有33页\编于星期二\12点正面碰撞CAE分析当前第22页\共有33页\编于星期二\12点80ms整车碰撞变形情况当前第23页\共有33页\编于星期二\12点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。

当前第24页\共有33页\编于星期二\12点门框测量变形(mm）

L1-1.5L2-13.7L3-18.8L4-13.2L5-1.3

门框的最大压缩量为18.8mm，根据已经有的实验数据，门框的最大变形量在40mm时，仍然能够打开

当前第25页\共有33页\编于星期二\12点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。当前第26页\共有33页\编于星期二\12点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。当前第27页\共有33页\编于星期二\12点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。当前第28页\共有33页\编于星期二\12点侧面碰撞CAE分析当前第29页\共有33页\编于星期二\12点120ms整车碰撞变形情况

当前第30页\共有33页\编于星期二\12点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。当前第31