RCAR低速碰撞评价指标的CAE构建及应用
基于RCAR试验的汽车低速碰撞性能设计
３结束语
国内自主品牌汽车已经可以满足包括欧盟各国 的法规要求，但通过这些国家的强制法规是最低要 求，ＮＣＡＰ及保险等市场要求对某款车的销售显得 至关重要。从世界范围看，车辆保险费用高低与车 辆低速碰撞受损、被盗而引起的保险风险是成正比 的。ＲＣＡＲ相关测试在欧盟具有很大的影响力，是 自主品牌汽车必须应对的一种设计标准。目前，国 内保险公司收取的保险费用尚未参考这方面的内 容，但按保险测试收取保险费用是一个必然的趋势， 针对低速碰撞性能设计的研究具有重要意义。
致非常高的维修费用。
２．２．２尾部低速碰撞性能设计
（１）碰撞能量计算要满足地板纵梁侧围不变
形，就是在碰撞壁障接触后围及后门前，碰撞结束
（试验车与台车相对速度为零）。由此，可以根据式
（２）、式（３）计算得到车辆需要吸收的能量Ｇ。
ｍ。％＝（ｍ。＋ｍ。）口，
（２）
１
一
，
１，
、
，
Ｇ２ｉｍＩＵｉ‘一ｉ（ｍＩ＋ｍ。）ｖｆ‘２
ｈ＝２００±１０ｍｍ；助试验车辆；连续圆角Ｒ＝Ｉ ５０ｍｍ；
连续圆角ｒ＝５０ｍｍ；Ｕ）ｔ－ｊ４０％重叠度；Ｂ为整车宽度
图２ ＲＣＡＲ尾部碰撞试验
驾驶员侧须放置一个７５ｋｇ碰撞假人；车辆与碰 撞台车行进方向成１０。角摆放；碰撞点位置为车辆尾 部４０％宽度处；碰撞侧为乘员侧尾部；车辆手制动 处于松开位置；试验速度为１５：ｊｋｍ／ｈ；台车要求为 不可变形的刚性壁障，台车质量为（１ ４００±５）ｋｇ。
１．１正面碰撞… 正面碰撞车辆准备与ＥＣＥ Ｒ９４基本一致。 试验车质量为整备质量加上一个７５ｋｇ的驾驶
基于RCAR的保险杠低速碰撞的分析与应对措施
基于RCAR的保险杠低速碰撞的分析与应对措施孙晴;高保才;陈现岭;张凯;岳国辉;刘珍海【摘要】Bumper low-speed structural crash tests proposed by Research Council for Automobile Repairs (RCAR) were added to the official insurance level assessment programs by European Commission in January 2011. Bumper low-speed crash was simulated for a real sports utility vehicle (SUV) to analyze the effects of the new RCAR tests on the insurance rating evaluation adopting Oasys and Hypwork software tools, the test and evaluation methods of RCAR, and the design concept for vehicles in low speed crash. The results show low stiffness of the bumper beam with the absence of underpins between the bumper and the bumper beam resulting in poor support in the crash. Barrier's deformable section center line does not align with the bumper beam center line, which induces heavy damage and reduces the vehicle insurance rating. Some measures are given to perfect vehicle passive security.%欧盟自2011年1月份新增RCAR （汽车修理研究协会）保险杠低速碰撞的测试评估。
RCAR的测试标准分为正面碰撞和尾部碰撞
RCAR的测试标准分为正面碰撞和尾部碰撞：
正面碰撞：试验车质量为整备质量加上一个75kg的驾驶员质量，车辆以15km/h的速度，正面以40%重叠的方式（碰撞侧为驾驶员侧）碰撞不可变形的刚性壁障。
尾部碰撞：驾驶员侧须放置一个75kg碰撞假人，车辆与碰撞台车行进方向成l0度角摆放，碰撞侧为乘员侧尾部，车辆手制动处于松开位置，试验速度为l5km/h，台车要求为不可变形的刚性壁障。
根据这种低速碰撞标准，要想减少碰撞中的损坏程度，那么在车身设计上有以下原则：
①安全气囊在低速碰撞测试中不能起爆
②防撞梁与车架为螺栓连接，并有能充分吸收碰撞能量的吸能盒结构
在低速碰撞时，后防撞梁的作用立刻凸显，如果没有防撞梁，撞击力会直接对承载式车身造成损伤，维修费用必然会增加。
而根据RCAR的标准，在发生15km/h的碰撞后，只允许防撞梁和吸能盒发生变形，车身的纵梁结构不得发生塑性变形。
由于我国目前收取保险费用并没有参考这方面的内容，所以就出现了一些车型在国外有后防撞梁，而到国内则采取减配或取消的方法。
总结：
防撞梁的作用主要用于中低速碰撞时减少维修成本，并能在一定程度上减轻对成员的伤害。
在现有的汽车结构之下，防撞梁就像汽车的轮胎一样必须有，任何的取消、缩水或者简配只能说明厂家对消费者是不负责任的。
某车型后端低速碰撞的安全性能分析及优化
某车型后端低速碰撞的安全性能分析及优化崔淑娟;陈可明;史爱民;符志;李气辉【摘要】A FE model of a car under low-speed rear end impacts was established according to the regulation of GB17354—1998, and it was found that the protective performance of the rear bumper did not meet the requirements. An improved rear bumper design based on experience was proposed which satisfies the requirements of the regulation; however, it may not be the best solution. To further optimize the improved structure, an adaptive response surface method was adopted in which the material thicknesses of key components were designated as design variables, the weight of the components as an objective function and the second order response surface approximation model was established. The result indicates that the optimized solution meets the requirements of the regulation and the weight of the bumper system is reduced by 22.7%.%根据 GB 17354—1998法规要求对某车型进行了低速后碰撞的仿真分析，结果不满足法规要求。
基于RCAR试验的汽车低速碰撞性能设计
几何 尺 寸要求 如 图 １ 示 ； 障要 求 为 不 可 变 形 的 所 壁 刚性 壁 障 ； 碰撞 侧 为驾驶 员侧 。
进行 车辆低 速碰 撞性 能评 级 。汽车 保 险评 级 主要 以
这两 种碰撞 试 验结 果 作 为 依 据 ， 结合 汽 车 和试 验 再 中损坏 件 的售 价 、 维修 工时 、 车辆性 能 等计 算 得 到车
汽
车 工
程
２ ０ （ ３ 卷 ） ｌ 期 ０９年 第 １ 第 ２
１ ２ 尾部 碰撞 ． ］
路， 针对 低速碰 撞有 以下设 计原则 ［ ： ２ ］ （ ） 全气囊 应 在 所有 Ｒ Ａ １安 Ｃ Ｒ低 速碰 撞 测试 中 都 不起爆 ；
（ ） 设计 出螺 栓连 接 的 能充 分 吸 收碰 撞 能量 ２应 的吸能 盒结构 ； （ ） 险杠 应 尽 量 避 免 与 翼 子 板 刚 性 连 接 ， ３保 合 理设计 二者 的分缝线 ；
汽
车
工
程
２０ ０ ９年 （ ３ 卷 ） １ 第 １ 第 ２期
Ａｕｔｍｏ ｉｅ Ｅｎｇｎ ｅ ｉ ｏ ｔｖ ｉｅ ｒｎｇ
２０ ２ ８ ０ ９ ３
基于 Ｒ Ａ Ｃ Ｒ试 验 的 汽 车低 速 碰撞 性 能设 计
陈现岭 ， 岳 鹏， 张 凯
０ １０ ） ７０ ０ （ 城 汽 车 股份 有 限公 司技 术 研 究 院 Ｃ 长 ＡＥ部 ， 定 保
试 验车 质量 为 整 备 质 量 加 上 一 个 ７ ｋ ５ ｇ的驾 驶 汽 车发生 低速 碰 撞 事 故 后 ， 故 引 起 的车 辆 损 事
失 往往 由保 险公 司承 担 ， 此保 险公 司须 对 车 辆 进 因 员质 量 ； 碰撞 点位 置 为 车 辆 前 部 ４ ％ 宽 度 处 ； 验 ０ 试 速 度为 １ ＿ｋ ／ ； 验 壁 障 高 度 应 高 于 试 验 车 辆 ， ５ ０ｍ ｈ 试 ＋ １
低速后碰撞移动式试验车rcar设计与碰撞分析
第58卷 第1期Vol. 58 No. 12020年1月January 2020农业装备与车辆工程AGRICULTURAL EQUIPMENT & VEHICLE ENGINEERINGdoi:10.3969/j.issn.1673-3142.2020.01.008低速后碰撞移动式试验车RCAR设计与碰撞分析闫法义，郑艳杰，郑智群，李瑞晨（250101山东省 济南市 山东建筑大学 机电工程学院）[摘要]阐述了RCAR后碰撞移动式试验车的基本测试方案，根据RCAR的规程，对低速后碰撞移动式试验车RCAR进行了结构和制动控制系统的具体设计，并提供了RCAR小车的结构和制动时间等性能指标。
根据RCAR后碰撞移动式试验车与被测试车辆的碰撞要求，进行了碰撞瞬态动力学分析，所得分析结果与实测结果吻合良好，为车辆低速碰撞定损和理赔准则的制定提供参考。
[关键词] RCAR；移动式试验车；后碰撞；设计；碰撞分析[中图分类号] U467 [文献标识码] A [文章编号] 1673-3142(2020)01-0030-04Design and Crash Analysis of Low-Speed Rear Crash Mobile Test Vehicle RCARYan Fayi, Zheng Yanjie, Zheng Zhiqun, Li Ruichen( School of Mechanical and Electronic Engineering, Shandong Jianzhu University, Jinan City, Shandong Province 250101, China) [Abstract] The fundamental programme of crash test of the rear mobile test vehicle RCAR was described. The structure and the braking control system of the rear mobile test vehicle RCAR were designed in detail, and the performance indicators of its structure and the braking system were presented in the paper. Based on the regulations of the crash between the rear mobile test vehicle RCAR and the vehicle to be tested, the transient dynamic analysis was carried out. The simulation results match the measured results well. The methods of the design and analysis for the rear mobile test vehicle RCAR can be as the references of assessing the damage and making of regulations of insurance claim for crash vehicles.[Key words] RCAR; mobile test vehicle; rear crash; design; crash analysis0 引言在众多交通碰撞事故中，汽车与汽车之间的低速碰撞占大多数[1]。
众泰某车型15kph正面碰撞cae分析
学术论坛371众泰某车型15kph 正面碰撞CAE 分析王旭东，胡新建，王 宸，谢梦情（众泰汽车工程研究院，浙江 杭州 310018）摘要：中国保险汽车安全指数为新发布的一项汽车评价标准，对低速碰撞进行测试评价。
现在市场上很多车辆在结构安全性方面还有很大提升空间，车企对维修经济性缺乏重视。
本文以众泰汽车某研发阶段轿车数据为例，进行了低速正碰的CAE 分析，查找可能产生维修费用的零件并在设计阶段予以规避。
关键词：低速；正碰；汽车安全指数随着汽车产业的发展，常规高速碰撞分析已不足以满足客户行驶中遇到的实际问题。
据智能网车统计，城市路况条件下，15kph 以内车速的低速碰撞haogui，占交通事故总数的80%。
2018年9月起，中国汽车工程研究院和中报研汽车技术研究院共同推出中国保险汽车安全指数（C-IASI），从汽车保险视角，开展耐撞性与维修经济性等指标的测试评价，并定期对外发布。
此项评价直接推动低速碰CAE 分析工作的开展。
本文就众泰研发阶段某车型的数据，进行了15kph_RCAR 低速碰分析（FRONT）。
1 试验目的及工况介绍根据车身数据建立CAE 分析模型，考察该车型整车低速正面碰撞的安全性能，判断其是否符合C-IASI 的安全开发目标要求。
模型包括白车身、开闭件、动力总成、底盘、电子电器等数据。
工况要求为C-IASI 2017，整车初始速度15km/h，同时对整车模型施加向下的重力加速度g。
整备质量1573kg。
2 CAE 分析过程2.1 整车能量信息由碰撞过程中的能量变化曲线可以看出，总能量基本守恒，主要由动能、内能和沙漏能组成，而且沙漏能所占比例0.2%（要求≤5%），满足规定要求，所建模型正确。
2.2 塑性应变分析 碰撞过程中变形主要集中在发动机舱前端，乘员舱保持完好。
吸能盒轴向压溃，纵梁前端无明显变形，前保挤压变形严重，左前大灯、左大灯安装横梁等在碰撞过程中受到严重挤压，存在损坏的风险。
RCAR低速碰撞评价指标的CAE构建及应用
RCAR低速碰撞评价指标的CAE构建及应⽤Assessment Targets Establishing and Application in RCAR Low Speed Crash ZENG Wei1, DU Hanbin1, WANG Dazhi1, TANG Xiaodong1, HAN Xu2(1.Technical Center, SAIC Motor Passenger Vehicle Company, Shanghai, 201804, China; 2.State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacturing forVehicle Body, Hunan University, Changsha, 410082, China)Abstract:RCAR low speed crash test, often called the damageability test, was adopted for insurance group rating in many EU countries. In this paper, the CAE assessment targets of RCAR low speed crash test are established based on the objects of RCAR insurance crash test procedure: all of the damage should be restricted to low cost, easily replaceable components. As a case study, a front low speed crash simulation analysis using the CAE assessment targets is presented. After correlating to physical test, the simulation model is used to optimize and improve the related front structure of the vehicle, for example, the crush-can matching to front longitudinal and risk reducing of the cooling pack.Keywords: low speed crash, RCAR, CAE, optimization designRCAR低速碰撞评价指标的CAE构建及应⽤曾伟1，杜汉斌1，王⼤志1，汤晓东1，韩旭2（1.上海汽车集团乘⽤车公司技术中⼼，上海 201804；2.湖南⼤学汽车车⾝先进设计制造国家重点实验室，湖南长沙410082）摘要：低速碰撞RCAR相关测试是欧盟各国汽车保险评级的主要依据，基于RCAR低速碰撞试验规程的试验⽅法与评价⽅式，⽂中提出了RCAR低速碰撞的CAE评价⽬标与具体指标。
建立适合中国道路交通和市场需求的汽车低速碰撞评价体系
。而试验研
U U
B B
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R R F F
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正面�撞பைடு நூலகம்（a） （a）正面�撞
尾部�撞 尾部�撞 （b） （b）
F—碰撞试验车辆； B—车辆全宽度； U—车辆碰撞宽度； R—壁障圆角半径； A—碰撞夹角； MB—移动壁障
图 1 RCAR 正面和尾部碰撞试验示意图 [1]
B B
李兴虎，等： 建立适合中国道路交通和市场需求的汽车低速碰撞评价体系
。汽
车发生低速碰撞会带来车辆损坏、交通拥堵、财产损 失等一系列问题。如何有效地解决低速碰撞事故带来 的这一系列问题已成为社会关注的焦点。 汽车低速碰撞试验是解决这一问题较为理想的方 法之一，其主要目的是改善车辆低速碰撞时的抗损伤性 能 （damageability） 和可修复性能 （repairability） ，为保 险公司和保单持有人、汽车维修行业以及汽车制造商提 供技术支持。 成立于 1972 年的国际组织 RCAR （Research Council for Automobile Repairs，汽车维修研究委员会） 是汽车 低速碰撞试验技术的主要倡导者 [3]。1999 年 RCAR 就 制定了汽车低速碰撞的试验规范，其最新版本为 2011 年 的 “Low-Speed Structural Crash Test Protocol (Issue 2.2)” 。执行该规范的机构主要是 RCAR 的成员单位， 这些成员分布在欧洲、亚洲、北美、南美洲的 19 个国 家之中，目前成员总数为 25 个 [4]。 汽车低速碰撞试验工作的开展为汽车保险费率的 科学厘定提供了依据， 也为消费者选购汽车提供了参考， 还促进了汽车安全技术的进步，减少了交通事故发生频 率及损失。因此，汽车低速碰撞试验工作具有良好的 社会和经济效益。汽车低速碰撞试验除受到汽车保险 公司重视之外 ，还受到了汽车制造行业
基于正面RCAR试验的汽车结构性能改进设计研究
１ ． １ 正面 ＲＣ Ａ Ｒ试 验试 验 方法
事 故 中 的维 修 工 时 和 成 本 。保 险 公 司基 于 这 两
次低速碰撞试 验结果 ， 并结 合车辆售价 、 发 动 机 性能、 整 车质 量 等 因素 ， 最 终 确 定 车 辆 保 险 等 级 。一般情况 下 ， 维 修 工 时 与 维 修 成 本 占保 险 等 级 影 响 因素 的 ７ ０ ％… ， 而 保 险 等 级 每 升 高 一 级， 保 费增 加 ５ ％ 。 本 文 针 对 某 自 主 品 牌 车 型 在前 部 Ｒ Ｃ ＡＲ试 验 中 出现 的 纵 梁 前 端 结 构 变 形
ｐ ｒ ｏ ｂｌ ｅ ｍ ｏ ｆ ｆ ｒ ｏ ｎ ｔ ｒ ａ ｉ ｌ ｄｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｏ ｎ ｅ ｉ ｎ ｄ ｅ ｐ ｅ ｎ ｄ ｅ ｎ ｔ ｂ ｒ ａ ｎｄ ｉ ｎ ＲＣＡＲ ｔ ｅ ｓ ｔ ，ａ ｉｎ ｆ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｓ ｅ ｓ －
在正面 Ｒ Ｃ Ａ Ｒ试验 中， 试 验车辆 以 １ ５ ｋ ｍ ／ ｈ 的速度 撞击 前 方 的刚 性 Ｒ Ｃ Ａ Ｒ壁 障 ， 壁 障 高 度 应 高 于试 验车 辆 ， 撞 击 点 位 置 为 车 辆前 部 ４ ０ ％ 宽度
处（ 如图 １ ） 。试 验 车 质 量 为 整 备 质量 加 上 ７ ５ ｋ ｇ 的驾驶 员质 量 。
ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｅ ｄ ｔ ｏ ｃ ａ ｒ ｒ ｙ ｏ ｕ ｔ ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｓ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ ．Ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ
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Assessment Targets Establishing and Application in RCAR Low Speed Crash ZENG Wei1, DU Hanbin1, WANG Dazhi1, TANG Xiaodong1, HAN Xu2(1.Technical Center, SAIC Motor Passenger Vehicle Company, Shanghai, 201804, China; 2.State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacturing forVehicle Body, Hunan University, Changsha, 410082, China)Abstract:RCAR low speed crash test, often called the damageability test, was adopted for insurance group rating in many EU countries. In this paper, the CAE assessment targets of RCAR low speed crash test are established based on the objects of RCAR insurance crash test procedure: all of the damage should be restricted to low cost, easily replaceable components. As a case study, a front low speed crash simulation analysis using the CAE assessment targets is presented. After correlating to physical test, the simulation model is used to optimize and improve the related front structure of the vehicle, for example, the crush-can matching to front longitudinal and risk reducing of the cooling pack.Keywords: low speed crash, RCAR, CAE, optimization designRCAR低速碰撞评价指标的CAE构建及应用曾伟1，杜汉斌1，王大志1，汤晓东1，韩旭2（1.上海汽车集团乘用车公司技术中心，上海 201804；2.湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室，湖南长沙 410082）摘要：低速碰撞RCAR相关测试是欧盟各国汽车保险评级的主要依据，基于RCAR低速碰撞试验规程的试验方法与评价方式，文中提出了RCAR低速碰撞的CAE评价目标与具体指标。
同时，以某车型的低速前碰仿真分析为例，应用所提出的CAE评价指标进行考核，依据实车试验对模型进行了对标，然后从吸能盒与前纵梁刚度匹配、降低水箱散热器受挤压风险的角度对相关件进行了优化分析及改进。
关键词：低速碰撞，RCAR，CAE，优化设计汽车在城市中经常发生低速前端、尾部碰撞的情况，事故发生后造成的车辆损失常常由保险机构负责，因此保险机构常需对车辆在低速碰撞条件下的损伤情况进行评估分级。
RCAR(Research Council for Automobile Repairs)低速碰撞规程[1]是对汽车进行损害与可维修评估而制定的重要评价方法，已为欧盟国家普遍接受。
它包括驾驶员侧前部碰撞、加油口侧后部碰撞两项内容，试验操作时以15(+1/-0)km/h的相对速度与刚性壁障面以40％的重叠相撞。
汽车保险评级主要依据此两项试验的结果，结合汽车售价、损坏件售价、维修工时、车辆性能等计算得到最终的车辆保险等级[2]。
CAE碰撞仿真技术作为评价性能整车安全的重要手段[3]，其仿真目标的构建十分重要，在RCAR低速碰撞仿真时同样需要制定相应考察指标。
本文依据RCAR低速试验规程，结合CAE碰撞仿真的特点，提出了RCAR低速碰撞的CAE仿真评价指标，并以一典型低速前撞仿真作为应用实例进行分析与优化改进。
1 引言RCAR低速碰撞试验时的速度控制在15~16km/h的范围内，能量相比高速碰撞时少很多，在设计时希望能量主要由保险杠系统(Bumper System)吸收，即主要依靠保险杠横梁(Bumper Beam)、吸能盒(Crush-can)和泡沫(Foam)等。
损伤应严格限制在低成本、易维修替换的零部件上。
试验中要求燃油供给系统不允许发生泄漏，不启动正面气囊、安全带预紧功能[1]。
2 评价指标根据试验评价所要求的所有损伤应严格限制在低成本、易维修替换的零部件上，可以具体定义评价目标为：保险杠系统通过合理的变形损伤并充分吸收能量，如吸能盒刚度与纵梁刚度要匹配，不发生弯折变形；前撞时前保险杠吸能盒以后或后撞时后保险杠吸能盒以前的任何部件均不能发生损伤或损伤十分微小，如尤其需要注意散热系统等不受到侵害；对于钣金件等我们将损伤微小定义为局部有效塑性应变小于5％，因为此时在检查时尚难以看出明显变形损害，等等。
结合试验，可制定相应仿真分析评价指标如下。
2.1 前端低速刚性壁障碰撞评价指标(1)前纵梁应无永久性损伤，在仿真模拟中定义为纵梁塑性应变不应大于5％；(2)前照灯应不受到接触挤压变形；(3)散热器应不受到接触挤压变形；(4)发动机罩盖应无永久变形；(5)前翼板应无永久变形；(6)保险杠端帽以后(沿X向)的其他车辆零件应无永久损伤；(7)保险杠罩面、保险杠防撞梁以及吸能盒的变形损伤是合理的；(8)非变形区域应无焊点失效。
结构变形区域的焊点失效表现应是可接受的，即如果不影响评价目标所含的性能，其失效是可以接受的。
因此在条件允许的情况下需要进行焊点失效CAE评估；(9)所有发动机、变速箱和连杆相关的悬置，其负载应低于失效载荷。
2.2 后端低速刚性壁障碰撞评价指标(1)后纵梁应无永久性损伤，在仿真模拟中定义为纵梁塑性应变不应大于5％；(2)后照灯应不受到接触挤压变形；(3)排气管应不受到接触挤压变形；(4)行李箱盖(或后门盖)应无永久变形；(5)后翼板应无永久变形；(6)后保险杠端帽以前(沿X向)的其他车辆零件应无永久损伤；(7)保险杠罩面、保险杠防撞梁以及吸能盒的变形损伤是合理的；(8)非变形区域应无焊点失效。
结构变形区域的焊点失效表现应是可接受的，即如果不影响评价目标所含的性能，其失效是可以接受的，在条件允许的情况下需要进行焊点失效CAE评估；(9)所有发动机、变速箱和连杆相关的悬置，其负载应低于失效载荷。
3 仿真分析实例3.1 整车RCAR仿真建模与工况简介现以RCAR前部碰撞为例，仿真的整车模型可采用与全宽正面碰撞时一致，偏置刚性壁障位于驾驶员侧，与车体前端呈40％±25mm的重叠，整车以15(+1/-0)km/h的速度撞向壁障。
3.2 仿真结果的CAE指标考核对照2.1提出的评价指标要求，对前纵梁变形(塑性应变)、前照灯变形、散热器受挤压的风险、发动机罩盖变形、前翼板变形等指标进行了考察。
受撞侧前端结构总体变形见图3.1；前纵梁的塑性应变见图3.2，仿真结果为4.89％；前照灯塑性应变及散热器受挤压的风险见图3.3、图3.4，发动机罩盖、前翼板受撞后残余塑性应变可见图3.5、图3.6；发动机、变速箱和连杆相关的悬置负载见图3.7，均低于失效载荷35000N。
图3.1 受撞侧前端结构总体变形情况图3.2 前纵梁塑性应变分布图3.3 前照灯塑性应变分布 图3.4 散热器受挤压风险图3.5 发动机罩盖塑性应变分布 图3.6 前翼板塑性应变分布图3.7 发动机、变速箱和连杆相关的悬置负载情况由上述指标的CAE 评价结果可以看到，仿真结果基本满足目标要求。
为验证模型的有效性，下一步进行仿真与试验对标分析。
3.3 仿真与试验结果对标比较整车RCAR 试验结果发现保险杠吸能盒变形不足，且前纵梁前端内侧诱导槽处的变形较大，经过材料试验发现是由于吸能盒的材料太硬，根据试验结果修正模型中相应材料参数的输入，得到了对标比较好的仿真结果。
纵梁前端变形、水箱散热器被挤压的风险情况、吸能盒的变形情况分别见图3.8、图3.9和图3.10。
图3.8 前纵梁前端变形比较图3.9 散热器受挤压风险情况比较图3.10 吸能盒的变形情况比较4 相关结构的优化改进从试验结果看，吸能盒与纵梁前端的刚度不匹配，表现为吸能盒过于刚硬，吸能不足，导致纵梁前端诱导槽处的变形过大，此外需要进一步降低水箱散热器被拖钩孔挤压的风险。
同时，为满足高速碰撞(如64ODB偏置碰撞)的结构完整性等要求，需在高速对Bumper Beam、Crush-can、纵梁前端封板及连接方式等改进设计的同时，进行相关的低速分析与改进。
4.1 Crush-can弱化吸能盒Crush-can的弱化，可有减少厚度、降低材料强度等方法：方案一(Case1)：厚度由原2.2mm减为2.0mm；方案二(Case2)：材料由原来的H340LAD降为H300LAD，两种改进方案与原对标模型的前纵梁塑性应变比较如图4.1所示，吸能对比如图4.2所示。
(1) Case1 (2) Case2图4.1 前纵梁塑性应变比较图4.2 Crush-can吸能与改进前模型的比较4.2 拖钩孔位置变动图4.3为前述两种改进方案(Case1与Case2)在CAE仿真中的水箱散热器被拖钩孔挤压的风险情况。
为进一步降低这种风险，根据RCAR试验规程，撞击侧为驾驶员侧，因此可将拖钩孔位置由原驾驶员侧更改到乘员侧——右侧(Case3)，以规避Bumper Beam上的拖钩孔凸起挤压水箱散热片的可能。
(1) Case1 (2) Case2图4.3 水箱散热器被拖钩孔挤压的风险情况通过Crush-can弱化、拖钩孔位置更改等优化设计后的实车碰撞，其受撞区变形情况见图4.5，可以看到：保险杠系统Bumper Beam与Foam变形合理，Crush-can压缩吸能良好，散热片与Bumper Beam间距较大，也没有被挤压过的痕迹。
其他的一些试验证据也表明了优化设计比原设计结果要好，前文提出的RCAR低速碰撞CAE仿真评价指标在本设计改进中得到了较好应用。
图4.4 拖钩孔位置由原驾驶员侧更改到乘员侧图4.5 优化设计后的实车碰撞受撞区变形情况5 结论尽量减少车辆在低速碰撞中的损伤，将损害严格控制在低成本、易维修替换的零部件上，是取得较优的RCAR测试结果、提高保险等级的主要策略。