微型电动汽车正面碰撞结构耐撞性设计

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电动汽车正面碰撞安全性能分析与结构优化研究

电动汽车正面碰撞安全性能分析与结构优化研究摘要：现代汽车技术不断的发展，对电动汽车车身结构的安全性能提出了更高的要求，通过碰撞试验对正面碰撞仿真进行分析，了解正面碰撞荷载传递方式和车身变形情况，并对产生的原因进行分析，提出科学有效的电动汽车车身结构优化方案。

关键词：电动汽车；正面碰撞；安全性能；结构优化随着我国对能源结构的优化和调整，促进了电动汽车行业的发展，电动汽车的安全性也受到更多的重视，通过电动汽车的碰撞安全性能试验，能够通过仿真试验结果提出电动汽车车身结构优化方案，提高电动汽车的安全性。

1.整车有限元模型的建立本文分析电动汽车正面碰撞安全性能试验所采用的汽车式将传统汽车进行改造后，在汽车的底部底板下安装了大质量的动力电池，这样极大的提高了整车的质量，同时也使得碰撞的能量加大。

该电动汽车整车车身有限元模型的构成，包括车身颜色，动力总成和前后悬架系统以及转向系统和保险杠以及动力电池等。

整个车体的模型网格为板壳单元，每个单元的大小一般在4-10mm以内，壳单元的总体数量为 1 377 577，实体单元总数大概为82 759。

在试验过程中由于动力总成的刚度较大，碰撞时一般不会出现变形，因此可以看做为刚体，建立碰撞模型时可以按照动力总成外形轮廓来成立单元模型，并将其设定为刚体材料实施模拟。

按照C-NCAP 正面碰撞实际要求，整车行驶速度50 km/h 作为初始速度正面碰撞刚性墙。

2.整车正面碰撞仿真分析根据C-NCAP正面100 %重叠刚性壁障碰撞试验的具体标准，对电动汽车碰撞有限元模型实施加载计算。

通过对实际碰撞的模拟试验图看出电动汽车在碰撞后，前面也就是发动机盖子发生了变形，车辆前端吸能性相对较好。

A柱以及车的顶棚处并没有发生严重的变形，但是驾驶员测下地板却发生了轻微的变形。

电动汽车在碰撞后对中央通道碰撞变形情况进行查看，发现汽车座椅横梁前部的中央通道发生了显著的变形，但是与原车型对比后，原车型的座椅横梁前端的中央通道变形却很小。

纯电汽车防撞实验报告

纯电汽车防撞实验报告实验目的：本实验旨在评估纯电动汽车在不同碰撞情况下的防撞能力，包括正面碰撞、侧面碰撞和后面碰撞。

实验装置：本实验采用碰撞试验装置，包括撞击模拟器和数据采集系统。

撞击模拟器可以实现不同方向的碰撞模拟，并能够记录撞击过程中的力、速度和变形等数据。

数据采集系统用于采集撞击前后的车辆状态数据。

实验过程和结果：1. 正面碰撞：将纯电动汽车放置在固定位置上，以一定的速度向前撞击。

测量并记录撞击前后的车辆速度、形变和撞击力。

实验结果显示，在正面碰撞中，纯电动汽车能够有效吸收撞击能量，减小撞击对车辆和乘客的伤害。

车辆前部的防撞结构起到良好的缓冲作用。

2. 侧面碰撞：通过调整撞击模拟器的角度，使其向纯电动汽车的侧面撞击。

测量并记录撞击前后的车辆速度、形变和撞击力。

实验结果显示，在侧面碰撞中，纯电动汽车的车身结构能够有效吸收撞击能量，并提供较好的保护乘客的空间。

车辆侧面的防撞结构对侧面碰撞力的分散和减弱起到重要作用。

3. 后面碰撞：将纯电动汽车停放在固定位置上，让撞击模拟器以一定的速度向后撞击。

测量并记录撞击前后的车辆速度、形变和撞击力。

实验结果显示，在后面碰撞中，纯电动汽车的防撞设计保护了车辆后部的主要构件并减小了撞击对车辆和乘客的伤害。

车辆后部的防撞结构能够吸收撞击能量并降低车辆变形程度。

结论：通过对纯电动汽车的防撞实验可以得出以下结论：1. 纯电动汽车在不同方向的碰撞中能够提供较好的防撞保护，减小了撞击对车辆和乘客的伤害。

2. 纯电动汽车的车身结构和防撞设计对撞击能量的吸收和分散起到关键作用。

3. 纯电动汽车的防撞结构能够有效保护车辆的重要构件，减小车辆变形程度。

因此，纯电动汽车在防撞能力方面具备较高的安全性能，可为用户提供更加可靠的交通工具。

纯电动汽车正面抗撞结构耐撞性拓扑优化方法

纯电动汽车正面抗撞结构耐撞性拓扑优化方法黄敏;雷正保;孙汉正;陈小勇【摘要】为了解决纯电动汽车正面碰撞安全性差的问题,文章提出了一种综合考虑5种典型碰撞工况下整车优化区域以及动力电池布置分析的多目标耐撞性拓扑优化方法.基于混合元胞自动机(hybrid cellular au-tomata,HCA)算法,耐撞性拓扑优化以单元相对密度为设计变量、结构内能密度分布统一为目标,运用固体各向同性微结构材料惩罚模型(solid isotropic material with penalization model,SIMP)下的变密度法进行材料分布;迭代收敛后,最终得到了传力路径优越、构型明朗清晰的耐撞性车身结构,同时得到符合整车性能要求的吸能纵梁形状.对优化后的整车模型进行的耐撞性验证表明,该优化结构让碰撞加速度与结构变形量同步最优化,大大增加了纯电动汽车正面碰撞的安全性,优化出的抗撞结构为纯电动汽车正面耐撞性设计提供了一定的参考.【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(042)001【总页数】6页(P7-12)【关键词】拓扑优化;纯电动汽车;耐撞性;传力路径;抗撞结构【作者】黄敏;雷正保;孙汉正;陈小勇【作者单位】长沙理工大学汽车与机械工程学院,湖南长沙 410114;长沙理工大学汽车与机械工程学院,湖南长沙 410114;长沙理工大学汽车与机械工程学院,湖南长沙 410114;长沙理工大学汽车与机械工程学院,湖南长沙 410114【正文语种】中文【中图分类】U469.722纯电动汽车在整车结构布置、质量分布、动力储能系统方面与传统内燃机汽车有着很大差异,使得纯电动汽车碰撞的安全性设计成为一个难点[1-2]。

吸能纵梁是汽车车身结构的主要承载和碰撞安全防护部件,对纵梁形状优化设计是改善正面碰撞结构耐撞性、降低碰撞损伤的关键。

因此,为提升纯电动汽车正面碰撞安全性,对纯电动汽车纵梁优化显得尤为重要。

电动汽车侧面柱碰车身结构耐撞性优化

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图某车型侧面柱碰电池模组应变云图
车身结构优化方案
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2第0250（期5）
Design-Innovation 作用。电池包对于侧面柱碰的加速度也有一定要求，如果电池包承受加速度过高，会导致电池包内部起火。而车身除了起到碰撞力的传递作用，还要起到一定的吸收能量的作用。
技术聚焦
图某车型侧面柱碰仿真分析座椅横梁挤压电池包变形图
设计·创新
电动汽车侧面柱碰车身结构耐撞性优化
杨杨张洋王金龙张琪（广汽蔚来新能源汽车科技有限公司）
摘要：为解决某纯电动汽车侧面柱碰车身结构变形大、电池包受到挤压等问题，通过增加电池包横梁并与座椅横梁连接，提
升座椅横梁与门槛加强板的材料等级与料厚，加强门槛管梁与车身之间的连接等手段来实现车身碰撞性能提升。仿真结果表明，优化后车身侧面结构强度有了很大的提升，有效地控制了门槛的弯折和座椅横梁的扭曲。侧面柱碰 ) 柱的最大侵入量降低 *# &&，保护了乘员的安全，电池包的安全性能也得到提升。优化措施满足了整车侧面柱碰撞安全性能目标的要求。
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图某车型侧面柱碰碰撞力传递路径示意图
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塑性应变
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通过提升材料等级增加车身与电池包的连接提升电池包传力能力增加门槛材料等级增加ab柱与门槛的加强板增加门槛管梁与车身的连接提高门槛的抗弯特性等措施有效地控制了门槛的弯折和座椅横梁的扭曲使车身侧面结构整体强度得到有效提升侧面柱碰b柱的最大侵入量降低437mm有利于乘员的保护

新能源汽车正面碰撞安全性分析

新能源汽车正面碰撞安全性分析新能源汽车是指采用非传统燃料或动力源的汽车，主要包括电动汽车、混合动力汽车等。

随着环境保护意识的提高和能源危机的加剧，新能源汽车的发展受到人们的广泛关注。

而新能源汽车的安全性一直是人们关注的焦点之一，特别是在正面碰撞安全性方面，新能源汽车的表现如何呢？本文将从新能源汽车的正面碰撞安全性进行分析，为大家深入了解新能源汽车的安全性能提供参考。

新能源汽车的正面碰撞安全性表现如何呢？根据相关的研究和测试数据显示，大多数新能源汽车在正面碰撞测试中表现良好。

与传统内燃机汽车不同，新能源汽车通常配备了高强度的车身结构和先进的安全气囊系统，可以有效减少乘员在碰撞事故中的受伤风险。

一些新能源汽车还采用了先进的碰撞感知和预警系统，可以在事故发生前及时发出警报，提高了事故的避让能力，进一步保障了乘员的安全。

新能源汽车的动力系统特点对其正面碰撞安全性有何影响呢？由于新能源汽车采用了非传统的动力源，如电池、电动机等，其车身结构和重量分布与传统内燃机汽车有所不同。

一方面，新能源汽车通常具有较大的电池组，可以在碰撞事故中起到一定的缓冲作用，减少乘员受伤的可能性；新能源汽车的电池和电动机也增加了车辆重量和动力性能，从而对车辆的稳定性和车身结构的设计提出了更高的要求，以确保在事故中达到更好的保护效果。

新能源汽车的制造技术和材料对其正面碰撞安全性有何影响呢？随着材料科学和制造技术的进步，新能源汽车采用了更轻、更坚固的材料来制造车身结构和安全气囊系统，提高了车辆的整体强度和抗碰撞能力。

一些先进的新能源汽车还采用了碳纤维、镁合金等新型材料，可以显著提高车辆的抗压性和冲击吸收能力，进一步提高了车辆在碰撞事故中的安全性能。

新能源汽车的正面碰撞安全性是新能源汽车发展的重要指标之一，其表现可观且值得肯定。

随着新能源汽车技术的不断进步和市场的逐步成熟，相信新能源汽车在未来的安全性能方面会有更大的突破和提升，为乘员的出行安全提供更好的保障。

新能源汽车正面碰撞安全性分析

新能源汽车正面碰撞安全性分析随着全球对环境保护和可持续发展的重视，新能源汽车已经成为了汽车行业的发展趋势。

随着新能源汽车的迅速发展，人们对其安全性能的关注也越来越多。

新能源汽车在正面碰撞安全性方面备受关注。

本文将对新能源汽车正面碰撞安全性进行分析。

一、新能源汽车的安全性能概况新能源汽车包括纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车等。

与传统燃油汽车相比，新能源汽车具有更低的排放、更高的能效和更少的噪音污染。

而在安全性能方面，新能源汽车也具有一定的优势。

由于新能源汽车采用了电动驱动技术，其动力系统和传动系统设计更为简洁和安全，减少了机械部件的数量和复杂度，从而提高了车辆的稳定性和可靠性。

新能源汽车在车身结构设计和安全设备配置方面也进行了优化和改进，使得在发生事故时可以有效保护乘车人的安全。

1. 车身结构设计新能源汽车的车身结构在设计上更加注重安全性能。

针对正面碰撞，车身前端采用了吸能结构设计，通过吸收和分散碰撞能量，减少了车辆和乘车人所承受的冲击力。

车辆的车身材料也采用了高强度钢板和铝合金等材料，使得车辆在发生碰撞时能够更好地保持车内空间的稳定性，减少乘车人受伤的可能性。

2. 安全气囊系统新能源汽车在安全气囊系统方面也进行了改进。

除了传统的驾驶员和副驾驶员安全气囊外，新能源汽车还配备了侧面和头部安全气囊，以及膝部安全气囊等，进一步提高了乘车人在发生事故时的保护程度。

新能源汽车还配备了预张力式安全带和座椅头枕等安全设备，有效减少乘车人在事故中的伤害。

除了 passivs 安全系统外，新颖源汽车在 active 安全系统方面也具有优势。

新能源汽车通常配备了 ABS 防抱死制动系统、 EBD 电子制动力分配系统、 VSC 车辆稳定控制系统、 TCS 引车防滑系统等，可以在车辆行驶时有效防止车辆失控，减少事故的发生。

新能源汽车还配备了倒车雷达、倒车影像和车道偏离预警系统等，提高了车辆在行驶时的安全性能。

对于纯电动汽车来说，其充电系统安全也是非常重要的。

新能源汽车正面碰撞安全性分析

新能源汽车正面碰撞安全性分析随着环保意识的增强和能源问题的日益突出，新能源汽车逐渐成为人们关注的焦点。

安全性一直是消费者选择汽车时非常关注的一个方面。

而正面碰撞安全性，则是评判车辆安全性能的重要指标之一。

本文将对新能源汽车正面碰撞安全性进行分析，探讨其表现和发展现状。

一、新能源汽车正面碰撞安全性能概述正面碰撞是指车辆在前方发生碰撞事故时的安全性能表现。

一辆车在发生前方碰撞时，车辆的车身结构、车载安全系统和碰撞缓冲装置等都将直接影响乘客的安全。

而新能源汽车正面碰撞安全性能在一定程度上比传统燃油汽车更为重要，因为新能源汽车的电池组等部件在前方碰撞时有可能产生更大的破坏，一旦电池组发生泄漏或短路，将会对乘客安全造成更大威胁。

二、新能源汽车正面碰撞安全性能测试标准目前国际上对于汽车安全性能测试的标准主要有欧洲ECER94、美国NHTSA和中国C-NCAP等。

这些标准对于汽车在正面碰撞时的表现都有相应的评价指标，包括车辆结构变形程度、乘客受力情况和安全气囊等安全装置的部署情况等。

三、新能源汽车正面碰撞安全性能测试常用指标1.车身结构变形程度：通过车身在碰撞后的变形情况来评判车辆在碰撞时对乘客的保护性能。

通常情况下，车身结构变形越小，表示车辆在碰撞时对乘客的保护越好。

2.乘客受力情况：通过对乘客头部、胸部和腿部等部位受力情况进行测算和模拟，评判车辆在发生碰撞后对乘客的保护程度。

3.安全气囊的部署和触发时机：安全气囊在汽车发生碰撞时起到缓冲和保护乘客的作用。

安全气囊的部署和触发时机，直接关系到车辆在碰撞时对乘客的保护效果。

四、新能源汽车正面碰撞安全性能现状分析随着新能源汽车市场的不断增长，越来越多的新能源汽车品牌开始关注汽车的安全性能。

目前一些新能源汽车品牌在安全性能方面已经有了一定的突破，一些新能源汽车在正面碰撞测试中取得了不错的成绩。

例如特斯拉在NHTSA的测试中获得了五星安全评价，这在一定程度上证明了新能源汽车在安全性能方面的可靠性。

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域，通过大量的模拟计算，完成车辆正面结构的详细设计，计算结果表明：该设计达到了良好正面碰撞结构耐撞性能。
针对电动车特殊质量分布和布置的结构耐撞性的该设计方法，能够应用于此类微型车结构耐撞性开发。关键字：电动轿车；结构耐撞性；变形空间；载荷路径
Ｆｒｎａｒｓｗｏｔｉｅｓｓｒｔｅｄｅｉｎｏｉｌｃｒｃｐａｓｎｇｒｃｒｏｔｌａｈｃｒｈｎｓｔｕｃｕｒｓｇｆｍｎｉｅｔｉｓｅｅａｓｅ
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第１期
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安全与节能—直都是车工业的发Fra bibliotek方向，电动汽
１微型电动汽车舱室布置特点
图１所示的是典型的电动汽车的主要部件布置
电动汽车在整车布置、质量分布、动力一储能方式。限于电池技术和储能要求，纯电动汽车的储系统方面与常规动力车型有较大的差异，并且储能能部件的体积与质量要大大超过常规内燃机汽车和２］。电动汽车要布置一个质量往往超电池等大质量块的质量要占到整车质量的２％以上。混合动力汽车Ｉ００由于近似于刚性体的大质量块的存在，使得电动汽过整车质量２％的储能电池，一般来说质量都会超
车作为应对能源短缺、环境污染的有效技术手段，正在成为各大汽车企业的积极开发的产品。在这个大环境下，上海汽车集团股份有限公司技术中心启动了自主品牌微型电动汽车项目，以现有某车型的底盘系统，
汽自主品牌微型电动汽车项目，针对电动车的重心低、
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微型电动汽车正面碰撞结构耐撞性设计
王大志，于成祥
（上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海２００）０００
摘要：结合上海汽车集团股份有限公司自主品牌一款微型电动汽车项目，讨论了电动轿车在质量分布和舱室布置方
面与常规内燃机轿车的差异，有针对性地设计规划了有集中大质量块的电动轿车的碰撞载荷路径和正面碰撞变形区具
ｆｏｔＩｎｆｓｌｒｎａｊａｔ．ｅＩａａｈａｄｓｒｃｕｅｄｓｇｔｏｅｃｉｅｈｓｐｐｒａｅｕｅｒｒｎａｄｏｆｅｏｔＩｍｐｃｓＴｈｄｐｔｎｔｕｔｒｅｉｎｍｅｈｄｄｓｒｄｉｔｉａｅｎｂｓｄｆａｆｏｂｎｃｏｔｉｋｎｆｌｃｒａｓｄｖｌｐｎ．ｈｓｉｄｏｅｔｃｃｒ’ ｅｅｏｍｅｔｅｉ
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质量大、型小的特，车以理论分析和概念设计方法，
完成了正向的正面结构耐撞性设获得了较好的结构耐撞性能，并形成适用于类似车型的设计方法。
配合全新设计的动力系统、车身、内外饰，将储能电池布置在地板下＇形成全新设计的电动汽车。
Ａｂｓｒｃ：ＢｓｄｏｈｅｅｏｍｅｔｏｉｉｌｃｒａｓｎｅａｄｙｌｅＳａｇａｕｏｔｅＩｄｓｒｔａｔａｅｎｌｅｄｖｌｐｎｆｒｎｅｅｔｃｐｓｅｇｒｒｍａｅｂｈｈｎｈｉｔｍｏｉｎｕｔａｉｃＡｖｙ