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文档简介
(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
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