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原文传递车对车正面小偏置碰撞仿真分析

论文题名：	车对车正面小偏置碰撞仿真分析
关键词：	汽车正面碰撞;有限元仿真;安全性;耐撞性
摘要：	汽车正面碰撞事故给社会带来了巨大的损失，在不同重叠率的正面汽车碰撞中，正面小重叠率碰撞（重叠率≤25％的正面碰撞）是一种发生率极高的事故形态，死伤率也极高。多数汽车厂商设计汽车时，只满足法律、规程中汽车正面与壁障40％重叠率碰撞以及100％重叠率碰撞测试的要求，没有对小重叠正面碰撞引起足够的重视。　　目前仅IIHS（美国公路安全保险协会）有25％重叠率碰撞测试，但仍只作为附加测试。实际交通事故并不是像IIHS测试中那样，汽车垂直碰撞静止不动的刚性壁障。而是相对行驶的两辆汽车兼有小倾角的小重叠率碰撞（以下简称小偏置碰撞）。如何协调两车的碰撞位置和速度，对实验来说是一个严峻的考验。利用有限元法能真实模拟各种事故形态，尤其是车对车小偏置碰撞，降低了试验的难度、成本与周期。　　本文在阅读大量文献以及参考了大量小偏置碰撞试验的基础上，介绍了国内外目前的研究动态和进展情况。建立了以下三种有限元模型进行仿真对比分析:一、车对车正面25％重叠率下15°倾斜的有限元碰撞模型模拟小偏置碰撞试验，测试汽车在小偏置碰撞中的耐撞性与安全性;二、车与壁障40％重叠率正面碰撞，验证40％重叠率测试能否兼顾测试小重叠率碰撞形态中的汽车安全性;三、建立了车与壁障25％重叠率正面碰撞模型，对比IIHS25％重叠率正面碰撞附加测试。　　通过对比分析三组仿真中轿车模型的碰撞响应仿真表明:小偏置碰撞是一类极严重的事故形态，是汽车耐撞性的“软肋”。小偏置碰撞仿真中由于两车有一定倾斜角度，重叠率过低，前保险杠接触后划擦而过，使得吸能结构躲过了冲击力，没有发挥吸能作用，使得驾驶室严重变形入侵。说明汽车横向刚度不够，横向力传递路径不够理想。小偏置碰撞与25％重叠率壁障碰撞整体加速度峰值明显比40％重叠率小的很多，但小偏置碰撞中驾驶员受的惯性力朝A柱方向，（更容易使驾驶员头部碰撞A柱）安全气囊和安全带构成的约束系统无法有效保驾驶员护头部和颈部免受二次伤害。仿真有效的测试了汽车的耐撞性与安全性，增强人们对小偏置碰撞的重视。现有法律、规程中的强制正面碰撞测试不能全面有效的评估汽车在正面碰撞中的耐撞性与安全性。研究有助于促进现有碰撞标准的改进，也为国内汽车企业开展小偏置汽车碰撞事故仿真研究提供了参考。
作者：	沈潇
专业：	机械工程
导师：	孙远敬
授予学位：	硕士
授予学位单位：	辽宁工程技术大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文