汽车侧面碰撞保护技术
侧面碰撞保护——动态性能要求(FMVSS 214)

侧面碰撞保护—动态性能要求(FMVSS 214)1 前言FMVSS 214法规实施的对象为轿车以及整备质量小于4536kg的多功能乘用车、卡车、公共汽车。
通过对侧面碰撞试验中假人的伤害、车辆侧门强度等规定了车辆防侧面碰撞性能的要求,以减小侧面碰撞对乘员造成严重损伤和致命伤害。
本法规分为三部分,第一部分是关于静态的侧门抗侧向侵入强度试验规范与要求;第二部分为动态的侧面碰撞的实验规范及其乘员保护、车辆结构的要求,此部分法规有了新的修订,新法规于2009年9月1日开始实施;第三部分为侧面撞柱的实验规范及其乘员保护、车辆结构的要求,此部分为FMVSS 214新增的要求,将于2011年9月1日实施。
本文提取了新法规中第二部分的主要内容,第一部分参见《侧面碰撞保护—侧门强度(FMVSS 214)》,第三部分的内容暂未收录。
2 车辆要求2.1 车辆质量试验车辆的质量按以下要求调整:试验车辆质量为其空载车辆质量加上136kg的货物和行李配重,如果该车辆额定的载货质量小于136kg,则按照额定载货质量配重,配重质量的重心应该在规定的行李放置区域。
将车辆放置在水平面上,抽掉燃油箱中所有的燃油,并且启动发动机,直到发动机停止运转,然后向油箱中加注不少于燃油箱容积92%不超过燃油94%的溶剂,供油系统中也应该充满溶剂,溶剂应该有相当于燃油的黏度和密度。
2.2车辆状态“即将交付”状态将车辆置于水平的板上来测定车辆的状态,用同样的水平面和车辆上的同样的标准点来判定车辆的交付状态。
“满载质量”即包括假人和行李配重时的车辆状态。
“试验状态”分别测定以上两种状态的前后、左右与水平面的角度,即纵倾角和侧倾角。
纵倾角为驾驶员处门槛与前排乘客位置门槛所形成的平面与水平面所成的角度。
在车辆前后部分别选取两个在车辆纵向中心面上的点,这两个点所组成的直线与纵向铅锤面所成的角度即为侧倾角。
试验前车辆状态的纵倾角必须为“交付状态”、“满载状态”的纵倾角或两纵倾角中间的某个状态,试验前车辆状态的侧倾角必须为“交付状态”、“满载状态”的侧倾角之一或两侧倾角中间的某个状态。
汽车侧面碰撞响应与乘员保护分析

3 拟碰撞分析 模
资料显示 , E ER 5模拟碰撞的前 7 ms 在 C 9 0 假人出现了最大
加速度脚 。因此本节着 重探讨 (~ 0 ms 间内车辆变形与假人 O7) 时
受撞 运动的关 系。
31系统 能量 变化 .
如图 2 所示 , O 7 ) s 为(~ 0 m 时间内的系统 能量变化历程。从 图中可以得知 ,移动变形壁 障同汽车有限元模型在 0 时接触 , s 由于计算误差 , 系统总能量稍有下降 ; 系统动能随系统 内能的增
由六 节 点 在 前 7 ms 碰撞 方 向 的 加 速 度 曲线 可 以 知 道 发 0 沿 生 碰 撞 后 车 的加 速 度 最 大 的时 间段 分 布 在 (0 7 ) s 间 , 4~0m 之 且
、
日、 的 加 速 度 远 大 于其 他 点 的 加 速 度 。 C处
. 经对 比发 现 、 的 位 移最 大 , 明 侧 面 碰 撞 时 日柱 与 车 门的 34乘 员动态 响应 E处 说 通过模拟乘员 ,计算汽车高速碰撞时乘员关键部位的动态 交汇处强度较 弱。7 ms 0 时车身总体变形图略, 从图中可以看 出,
中图分 类 号 : H1 , P 1 ., 4 文 献标识 码 :A T 6 T 3 99 U 6
1 试验布置与假人结构
中国 以欧洲侧 面碰撞安全法规 E ER 5为蓝本的汽车侧 C 9
由于人体由许多构件组成,每个构件要甩单元网格构造准确的 几何构形 , 其质量 、 质心位置 、 转动惯量 , 特别是各个关节的弹性 连接与阻尼特『要与真人一致 , 生 使用 E r D I uo I - 有限元假 ^ S 模型1 ' 2 1 。
面碰撞安全 国家标 准《 汽车侧面碰撞 的乘员保 护》 在 2 0 , 0 6年 7
汽车侧面碰撞安全防护措施分析

汽车侧面碰撞安全防护措施分析汽车侧面碰撞事故是一种非常危险的交通事故,因为汽车侧门和车顶一般没有前后座椅那样的隔离物进行保护,导致乘车人员受伤风险非常高。
在此背景下,汽车制造商们开发出了各种各样的侧面碰撞安全防护措施,以保障乘车人员的安全。
1. 侧气帘侧气帘是一种汽车侧面碰撞保护装置。
它是一条充气式气囊,贯穿侧门整个车厢。
当侧面发生碰撞时,气囊会迅速膨胀,形成一个气垫,从而起到保护乘车人员的作用。
当然,车速越快,破坏力就越大,所以侧气帘需要具备很高的韧性和强度,在短时间内撑起一个有效的气垫来遮挡乘车人员。
2. 侧安全门梁侧安全门梁是一种固定在车门内部的金属强化杠,被设计为在侧面猛烈碰撞时承受侧撞击的力量,从而分散碰撞力。
它被称为“门梁”的原因是因为它位于车门的内部,并且在日常使用中不会对车辆操作和使用造成任何影响。
除此之外,门梁也可以作为车门的结构支架,稳定车门开启和关闭,使车门更加牢固。
3. 车侧强化钢板车侧强化钢板是汽车车身侧面的一个结构部件,俗称“塞子”。
因为汽车碰撞时常常从侧面发生,因此车侧强化钢板必须具备非常好的韧性和强度,以承受高速撞击的冲击力。
这种钢板通常采用高密度、高精度的模具压制,以获得まartensite等高强度、高韧性钢材的材质并加强车门和整车的结构强度,从而提高碰撞安全性能。
4. 侧面碰撞试验侧面碰撞试验是模拟汽车侧面碰撞事故的一种实验。
在此实验中,汽车侧门被以一定的速度撞击,从而评估该车的保护措施是否能够在意外中保护乘车人员。
这种实验是汽车制造商评估汽车碰撞安全性能的重要依据之一,在汽车设计开发和测试过程中起着重要的作用。
5. 结论汽车侧面碰撞事故是一种常见的道路安全隐患,而侧面气囊和侧安全门梁、车侧强化钢板等侧面碰撞保护装置的出现,极大地提高了车辆的碰撞安全性能,保护了乘车人员的生命安全。
同时,侧面碰撞试验也是评估汽车碰撞安全性能的有效方法之一。
在未来的汽车设计和研发中,我们需要不断探索和研究更加先进、更加安全的侧面碰撞防护措施,以帮助人们更好地抵御交通事故隐患,增加道路安全性。
gb567-2024《汽车及挂车侧面和后下部防护要求》

gb567-2024《汽车及挂车侧面和后下部防护要求》《汽车及挂车侧面和后下部防护要求》是一项汽车和挂车行业相关的法规要求,旨在确保车辆在侧面和后部发生碰撞时能够提供足够的保护。
下面将详细介绍该要求的主要内容并解释其重要性。
首先,该要求明确了对汽车和挂车在侧面和后下部的防护要求。
侧面防护意味着车身侧面应具备足够的结构强度和刚性,能够吸收和分散侧面碰撞力量,并保护车内乘员的安全。
后下部防护要求车辆在后方与其他车辆或障碍物发生碰撞时提供足够的保护,以防止车辆底部受到严重损坏或车身变形。
其次,该要求规定了车辆侧面和后下部防护的具体指标和测试方法。
例如,车辆的侧面和后下部防护应满足一定的结构强度要求,以及在碰撞测试中产生一定的能量吸收和分散。
这些指标和测试方法能够确保车辆的防护装置具备合适的性能,能够在发生碰撞时起到预期的保护作用。
此外,该要求还对车辆侧面和后下部防护的设计和材料做出了一些要求。
例如,车辆的防护装置应具备良好的可靠性和耐用性,材料应具备足够的强度和耐腐蚀性。
设计方面,车辆的防护装置应与整车的风格和外观相协调,并不会影响车辆的操控性能和舒适性。
最后,该要求的实施对行业和消费者都非常重要。
对于行业而言,合规于该要求可以提高产品质量和安全性,有助于提升企业竞争力。
对于消费者而言,购买符合该要求的汽车和挂车能够更好地保护乘员的安全,降低发生交通事故时的伤害风险。
综上所述,《汽车及挂车侧面和后下部防护要求》是一项重要的法规要求,对汽车和挂车行业具有指导和规范作用。
通过合规于该要求,可以确保车辆在侧面和后部发生碰撞时能够提供足够的保护,降低交通事故的伤害风险,保障乘员的安全。
这也是企业和消费者共同关注的问题,促进了行业的发展和进步。
FMVSS 214 ——侧面碰撞保护

联邦机动车安全标准FMVSS 214 侧面碰撞保护S1范围和目的(a)范围。
该标准详细说明了执行侧面冲击碰撞成员保护的要求。
(b)目的。
该标准的目的是减少乘员在侧面冲击碰撞中受到严重和致命伤害的风险。
包括乘用轿车,多功能乘用车,卡车和公共汽车。
碰撞测试中测试假人的加速度来评价汽车防撞性,测试侧门的强度要求。
S2适用(a)乘用轿车;(b)有效的1993.9.1标准中章节S3(a),S3(e),S3.1至S3.2.3,和S4应用于多功能乘用车,卡车和公共汽车,其车辆额定总重为10000磅或更少,除了可进人的运货车;(c)有效的1998.9.1标准中章节S3(f)和S5应用于多功能乘用车,卡车和公共汽车,其车辆额定总重为6000磅或更少,除了可进人的运货车,房车,拖车,自动倾卸卡车,救护车和汽车紧急救援车(包括军事火炮运载车),装配了座椅升高装置的车辆,和没有车门的车辆或专门设计为车门易拆卸的车辆。
S2.1定义轮廓线,指对于车门,按照车轮确定其前面较低的部分。
双侧门,指一对带有锁和定位于车门边缘交接处的门插销机械装置的铰链门。
可进人运货车,指一种运货车,在其乘员车厢内可以垂直站立人。
S3要求(a)(1)除了在S3(e)中提到的,当其中任何一个侧门作为乘员出口且能按照S4测试时,每辆乘用轿车都要满足S3.1和S3.2两项要求其中之一,生产商可以选择。
(2)除了在S3(e)中提到的,当其中任何一个侧门作为乘员出口且能按照S4测试时,每辆在1994.9.1或以后生产的多功能乘用车,卡车和公共汽车都要满足S3.1和S3.2两项要求其中之一,生产商可以选择。
(b)当按照S6要求的条件进行测试时,每辆在1996.9.1或以后生产的乘用轿车都应满足S5.1,S5.2和S5.3的要求,汽车两侧能接受可变形屏障以每小时33.5英里的撞击。
将第572部分F类型测试假人放置在汽车被触击的侧面的前和后外侧座椅位置上。
然而,后座要求不能应用到前后轮之间轴距超过130英寸的乘用轿车上,或者乘用车的后座区域太小以致于不能按照S7配置要求容纳第572部分F类型的测试假人。
汽车侧面碰撞法规

汽车侧面碰撞法规2.1 概述制定汽车侧面碰撞法规的目的是为了降低在侧碰事故中乘员受重伤和致命伤害的风险,根据法规试验过程中测得的假人加速度,规定汽车的抗撞性能要求、车门加强要求和其他要求,以提高汽车侧面碰撞安全性。
汽车碰撞安全法规为消费者提供了一个系统、客观的汽车安全信息,能够促进企业按照更高的安全标准开发和生产,有效减少道路交通事故的伤害及损失。
美国是最旱执行汽车侧面碰撞保护法规的国家,1990年10月美国联邦机动车安全法规FMVSS 214(FMVSS,Federal Motor Vehicle Safety Standards)在美国颁布执行。
之后,在1995年10月,欧洲也制定了相应的汽车侧面碰撞法规ECE R95(ECE,Economic Commission for Europe)。
日本在侧碰撞方面的研究始于20世纪90年代初,相关法规于1998年正式纳入日本保安基准,其内容基本等同于欧洲ECER95。
我国强制性标准体系也采用欧洲ECE标准体系,为了便于与国际接轨,在我国制定侧面碰撞标准时是以ECE R95/02法规为蓝本,并结合我们国内的具体国情制定的。
由于我国人体与欧洲人体差异很大,所以在制定该标准时又参考了日本的相关法规。
标准于2006年7月1日开始实施,标准规定了汽车进行侧面碰撞的要求和试验程序,还对车辆型式的变更、三维H点装置、移动变形壁障及碰撞假人进行了规定。
美国、欧洲现有的侧面碰撞试验方法存在较多的不同之处,例如:碰撞形态不同,移动壁障的台车质量、尺寸,吸能块尺寸、形状、性能不同,试验用侧碰假人不同,碰撞速度不同,碰撞基准点的位置不同以及乘员伤害指标也略有不同。
在本章下面的内容中,将就这些方面进行详细的比较分析。
2.2 我国侧碰标准主要内容及评价指标标准内容主要涵盖碰撞试验方法、碰撞试验假人、假人的伤害指标、移动壁障的质量、吸能块的外形尺寸及刚度。
具体介绍如下。
2.2.1 碰撞形式移动变形壁障与静止试验车辆侧面垂直,并垂直撞向试验车辆。
iihs侧面碰撞新标准

iihs侧面碰撞新标准一、引言iihs侧面碰撞新标准是针对汽车侧面碰撞安全性能的重要标准,旨在评估汽车在侧面碰撞时的保护能力,确保乘员的安全。
本文档将详细介绍iihs侧面碰撞新标准的各个方面。
二、碰撞测试标准iihs侧面碰撞新标准采用了一种新的侧面碰撞测试方法,该方法模拟了车辆与另一辆车或固定障碍物之间的侧面碰撞。
测试要求车辆以一定速度撞击模拟障碍物,以评估车辆的结构和安全气囊系统在侧面碰撞时的表现。
三、车辆结构要求为了满足iihs侧面碰撞新标准,车辆的结构必须能够承受侧面碰撞带来的冲击。
车辆结构应具备足够的刚度和强度,以保护车内乘员免受伤害。
此外,车辆的侧面结构应具备足够的变形吸能能力,以减少对乘员的冲击。
四、安全气囊系统要求iihs侧面碰撞新标准对车辆的安全气囊系统提出了更高的要求。
在侧面碰撞中,安全气囊系统应能够及时响应,为乘员提供最大程度的保护。
安全气囊系统应具备多个传感器,以监测侧面的碰撞情况,并能够根据碰撞的严重程度触发相应的气囊。
五、座椅安全要求座椅是保护乘员的重要部分,因此iihs侧面碰撞新标准对座椅的安全性能提出了要求。
座椅应具备足够的强度和稳定性,能够在侧面碰撞中保持乘员的正确姿势,并减少乘员受伤的风险。
此外,座椅还应配备安全带固定装置,以确保乘员在紧急情况下能够正确使用安全带。
六、儿童安全座椅的安装要求对于配备儿童安全座椅的车辆,iihs侧面碰撞新标准对儿童安全座椅的安装位置和固定方式提出了要求。
儿童安全座椅应安装在车辆的侧面,并采用合适的固定方式,以确保在侧面碰撞中能够保持稳定,为儿童提供最大程度的保护。
七、防侧滑性能要求防侧滑性能是衡量车辆在侧向滑动时的稳定性的重要指标。
iihs侧面碰撞新标准对车辆的防侧滑性能提出了要求。
车辆应配备有效的防侧滑系统,如电子稳定控制系统等,以确保在侧面碰撞后能够保持稳定,防止车辆侧翻或侧滑。
八、转向和悬挂系统要求iihs侧面碰撞新标准还对车辆的转向和悬挂系统提出了要求。
国标侧碰法规宣贯

碰撞参考距离IRD:指试验车辆的前轴中心到MDB最近点的距离 轴距<2500mm,IRD=610mm; 2500mm≤轴距≤2900mm,IRD=(轴距÷2)-640mm; 15 轴距>2900mm,IRD=810mm。
奇瑞乘用车工程研究院CAE部
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(5)车辆结构的评价指标
假人的移出:在试验过程中车门不得开启。碰 撞试验后,不使用工具应能:打开足够数量的车门, 使乘员能正常进出。必要时可倾斜座椅靠背或座椅, 以保证所有乘员能够撤离;将假人从约束系统中解 脱出来;将假人从车辆中移出。 车辆构件要求:所有内部构件在脱落时均不得 产生锋利的凸出物或锯齿边,以防止增加伤害乘员 的可能性。在不增加乘员受伤危险的情况下,允许 出现因永久变形产生的脱落。不使用工具,至少应 有一个车门打开。 燃油泄漏:泄漏速度不得超过30g/min。
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法规的主要内容简介
(4)假人伤害的评价指标
头部:HPC≤1000 或无头部接触; 胸部:肋骨变形≤42 ㎜,VC≤1.0m/s; 骨盆:耻骨连接力≤6kN; 腹部:腹部力≤2.5kN
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法规的主要内容简介
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关于法规的几个说明
(1) 碰撞假人的选择
目前,世界上正在使用和研制的侧碰实验假人共有4 种:
考虑到我们目前生产的M1车型比较混杂,以及2008年 WorldSID假人有统一使用的可能性,国标侧碰标准同时采 用EuroSID-1和EuroSID-2假人,实验和评价允许任选一种 假人 。
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5.2 汽车侧面碰撞保护技术在道路交通事故中汽车的碰撞位置千变万化,其中来自侧面的碰撞属于汽车侧面碰撞,汽车侧面碰撞可以分为直接碰撞和间接碰撞两种形式,直接碰撞是指车与车之间的碰撞,而间接碰撞是指由于车辆的滑移,跑偏等引起的与障碍物的碰撞,如树木,柱子等,侧面碰撞位居正面碰撞之后,是第二种最常见的碰撞形式。
对于整个车辆来说,最薄弱的部位是汽车的侧面,在汽车中占比例最大的轿车来说,轿车的前部及后部、发动机、行李箱、相关车身及底盘部分的结构强度设计要大于车辆侧面结构部分,在正面或者后面碰撞过程中可以通过这些部分的结构变形来吸收碰撞能量。
轿车发生侧面碰撞时吸能区域小,没有其前部、后部那样的足够空间发生结构变形来吸收碰撞能量,而且被撞部分与乘员的距离比较近,易于直接撞击乘员。
因此与正面、后面碰撞相比,车辆侧面碰撞对乘员造成的伤害更大,对乘员的保护也就显得尤为重要。
第3章 现代汽车底盘新技术5.2.1汽车侧面碰撞的研究1. 国内外侧面碰撞的统计据国外有关机构调查研究表明,交通事故类型中最多的就是碰撞事故,在各种汽车碰撞事故形式中,汽车侧面碰撞事故发生率仅次于正面碰撞,其造成死亡和重伤的事故约占25%,其中有43%~55%是在车对车碰撞事故造成的,另外12%~16%是由于车体侧面撞击到柱状物而造成的。
在德国有半数以上的侧面碰撞对象是电线杆或大树等柱状物体,在2002年车祸中死亡的32335人中有23%是死于侧面碰撞的,他们当中的60%是死于侧面碰撞时车辆碰到狭窄物体或者是其他的轻型小货车的碰撞事故中。
在我国,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最高。
根据我国道路交通事故统计数据,2001-2007年我国发生的交通事故中的前两大事故形态数据统计如表1.1所示,表中数据表明近7年来我国侧面碰撞事故是发生频率最高的事故形态,远高于正面碰撞事故形态,其乘员死亡率仅次于正面碰撞。
由此可见,侧面碰撞是我国发生频次较高、造成严重受伤人数较多的交通事故。
提高我国汽车产品的侧面碰撞安全性能,对改善我国道路交通安全具有重大意义。
2. 新车评价程序NCAP 对侧面碰撞测试的规定为了降低在侧碰事故中乘员受重伤和致命伤害的风险,各国都制定有汽车侧面碰撞法我国不同形态事故统计数据规,其目的是根据法规试验过程中测得的假人加速度,规定汽车的抗撞性能要求、车门加强要求和其他要求,以提高汽车侧面碰撞安全性。
汽车企业产品开发的重要规范NCAP(New Car Assessment Program),对新车的侧面碰撞安全性能做了相应的规定,各厂商在市场上销售的车型都按照NCAP 进行碰撞安全性能测试、评分和划分星级,向社会公开评价结果。
表5.x 各国新车评价规程中测试的速度2006年7月25日,中国汽车技术研究中心正式发布了中国新车评价规程(C-NCAP )。
其中,侧面评价体系基本参考了侧面碰撞的国家标准GB20071-2006,但也有所区别:(1) 碰撞最低速度由49km/h 提高到50km/h ;(2) 采用假人为ES2;(3) 增加对假人背板力y F 和12T 的y F 与x M 的测量。
C-NCAP 侧面碰撞试验工况,如图XX 所示。
试验评分将假人分为4个区域:头部、胸部、腹部和骨盆,每个部位最高得分均为4分,总分16分。
其中各具体评价指标如下(括号内的数值分别为高低性能限值):(1) 头部:头部伤害指数36HIC (650~1000)和3ms 合成加速度值(72~88g );(2) 胸部:压缩变形量(22~42mm )和粘性指数VC(0.32~1.0m/s );罚分项背板力y F (1.0~4.0kN )以及12T 的y F (1.5~2.0kN )和x M (150~200Nm );(3) 腹部:腹部力(1.0~2.5kN );(4) 骨盆:骨盆力(3.0~6.0kN )。
此外对试验过程中的车门开户、安全带失效和试验后的燃油泄漏也作了罚分规定。
3. 侧面碰撞中乘员伤害机理分析在侧面碰撞事故中,被撞车辆承受的碰撞能量最终转化为2部分:(1) 转化为被撞车辆的系统动能;(2) 转化为系统内能,包括车辆自身吸收的能量和乘员吸收的能量。
其中乘员吸收的能量是造成乘员伤害的根本原因,这些能量的传递通过车身与乘员之间的碰撞实现。
在碰撞事故中乘员受伤害的程度直接取决于乘员与车身侧面零部件之间复杂的相互接触过程,一般称之为二次碰撞。
交通事故统计数据表明,在侧面碰撞中导致乘员死亡和身体严重操作的主要部位依次是头部、胸部、脊椎、腹部和骨盆。
通过对碰撞后车辆结构损坏模式和乘员操作状况的分析,可以发现造成上述部位损伤的主要原因有:(1) 车辆受到撞击后,侧面结构变形严重造成侵入量过大,致使乘员失去了必要的生存空间,即挤压造成的伤害;(2) 乘员在二次碰撞过程中与车辆侧面零部件发生强烈接触造成的伤害。
二次碰撞中引起乘员伤害的直接接触,主要发生在乘员和内饰零部件之间,而乘员受伤害的程度主要由接触速度、接触刚度和接触位置所决定。
图XX C-NCAP 侧面碰撞试验工况要提高车辆侧面碰撞性能,降低乘员伤害,一是要控制能量转移,即加强车身横向结构刚度,使更多的能量转换为被撞击车辆的系统动能;二是要控制侧围变形,减少侧围的侵入量,保证乘员的生存空间,降低由挤压造成的伤害;三是要控制二次碰撞中直接引起乘员伤害的接触过程,根据乘员不同部位的承受能力的不同和车身零件的侵入速度的不同,来控制接触刚度。
5.2.2提高侧面碰撞安全性能——车身整体结构安全性能上述分析可知,提高整车结构安全性能,加强车身横向结构刚度,可以控制能量转移,使更多的能量转换为被撞击车辆的系统动能,并且减少侧围的侵入量,保证乘员的生存空间,降低由挤压造成的伤害。
提高整车结构安全性能总结有3种方法:(1) 优化更改车身结构;(2) 提高材料性能;(3) 通过增加填充物质。
1. 车身结构的优化更改在更改现有车身结构时,通常最有效的方法是增加适当的简单加强部件,并保证不影响其相关位置原有部件的功能。
这样不会大量增加制造和工艺成本,有利于生产准备和优化比较,并且不影响现有生产组织的进行。
但究其根本原因是车身结构的设计不合理,故设计师在车身结构设计时要充分考虑到车身结构的安全性能。
在车门设计时,合理设计防撞梁及其支架、中部加强板等横向传力部件,使其在撞击过程中能有效地将撞击力传递到侧围,减少车门的侵入量。
同时优化车门与侧围的重叠范围,在碰撞时维持车门和侧围结构保持良好的结合。
门内饰的设计在满足功能要求前提下,减少不必要的加强筋,从而减少二次碰撞对乘员的伤害。
B 柱的设计应最大化B 柱位于窗框下方部分的抗弯曲能力。
避免B 柱在乘员的胸部区域弯曲失效。
优化设计,引导B 柱在碰撞时的变形方式,使得B 柱以一个平滑的方式产生弯曲变形。
同时合理设计B 柱上、下端与车体的连接部位使撞击力尽可能地通过地板横梁和车顶横梁向非撞击侧传递。
车身横向承载结构的设计应保证横向承载结构能有效地将撞击力传递到另一侧。
合理设计横梁截面,保持从一侧到另一侧的结构连续性。
优化横梁的接头设计,使得车身横向结构与纵向结构间保持充分的连接。
在障壁车的碰撞区域内布置足够的横向承载结构。
局部进行加强以加快载荷传递的速度,稳定载荷传递路径的结构。
例如,车身采用“3H ”形结构方案在欧美最为流行。
如图XX 所示,“3H ”是指在车身的底部、侧面和顶部的骨架都呈现“H ”形,并组成立体框架的设计,这一车身结构为高刚度、封闭式承载式车身,“3H ”形结构能合理地分流在碰撞中传导的力,提高车身横向承载能力,减少车体的变形量,从而改善整车的碰撞性能。
优化座椅设计和布置,使得座椅管柱处在碰撞障壁前端接触区域内。
适当布置中央通道支撑件,以传递座椅管柱的载荷。
适当地对座椅管柱周围的车身侧围以及门结构进行设计,以确保其与座椅管柱能更早地接触。
图XX 侵入量过大造成乘员死亡图XX “3H ”形结构方案在提高车身整体安全性能方面,日系车比较注重车身结构的优化更改。
例如,新马自达6通过优化车身结构设计以达到提高整车碰撞安全性能。
与大多数汽车制造商所遵循的“碰撞能量分散与吸收”原理一样,马自达应用的MAIDAS方案(Mazda Advanced Impact Distribution and Absorption System 马自达先进碰撞能量分散与吸收方案),也是通过车身结构的优化使得碰撞时产生的能量可以沿着预设的方向向车身分散吸收。
当车身结构在碰撞时吸收和分散撞击的能量后,从而大幅降低对乘员舱的冲击负荷,同时由超高强度钢板加强的乘员舱不会发生严重的变形,保证乘员的生存空间。
2. 提高材料性能;要达到“吸能&分散”的原则不仅仅需要车身结构的优化设计,在车身结构部件上还需要采用强度更高的高强度钢板来起到抑制变形和传递能量的作用。
高强度钢板的大量使用不仅可以降低钢板厚度,减轻重量同时还可以增加车体强度和刚性。
因此这已经成为新款车型重要的车身特点。
在改变车身结构比较困难的情况下,可通过对撞击传力途径(如图XX所示)上的关键部件提高其材料性能,例如:B立柱、车顶纵梁、摇臂加强筋以及汽车横梁,对抗击侧碰撞非常重要。
通过提高材料性能使车体变形侵入量减少,更好地将撞击力由撞击侧传递到非撞击侧。
目前国外高强度钢、超高强度钢在车身上已经普遍应用,但在国内,由于钢材性能和现有冲压模具的限制,对高强度、超高强度钢在汽车上的应用有一定的制约。
在提高车身整体安全性能方面,欧美车比较注重提高材料性能,以增加车身的刚度和强度。
例如,BMW汽车配备高效的侧面撞击保护系统,如图XX所示,包括高度稳定的车门和特别坚固的B柱,每扇门内均内置对角铝横梁,确保车门和侧壁具有非同一般的刚度和强度,防止外部物体突入车厢。
此外,极其坚固的车门锁和铰链、座椅和扶手区域内的加强件以及附加的合成吸能元件都有助于降低传导至车厢的撞击力。
图XX 侧面碰撞传力途径示意图BMW的车架具有出色强度,其本身是由高强度钢制成的,再加上经过专门强化的车身底板,这构成了乘员舱的坚固基础。
坚固的A柱,B柱和C柱以及一体式侧面撞击防护系统,底板范围内以及座椅下的高度稳定的横梁构成了非常坚固的安全笼,在发生事故的情况下确保乘员的生还空间。
高强度材料和创新的轻型材料如铝的应用则提高了车辆应对撞击的能力,降低了修理和更换各个部件的相关费用。
3. 填充物的添加填充方法也是一种不改变现有结构而提高碰撞性能的有效途径,也是解决NVH 问题的有效途径。
填充方法是在现有结构薄弱位置的空腔中,在不影响相关零件的布置和功能的前提下,通过加入不同基材的填充物质,利用发泡材料作连接剂,在现有工艺工装条件下,利用发泡材料的性能,通过高温使其膨胀起到连接作用,从而对结构局部的强度进行加强,如图XX 所示。