第八讲-车身结构分析汽车碰撞安全PPT课件

。1.车辆碰撞安全。碰撞安全：1。主动安全：(1)车辆降低交通事故概率的能力(2)研究内容包括车辆操纵稳定性、制动性能、照明系统和驾驶员视野性能等。2.被动安全性：(1)车辆在发生交通事故时保护乘客免受伤害的能力(2)研究内容包括车身结构耐撞性、约束系统性能、转向系统耐撞性等.2.碰撞形式。一般来说，汽车的碰撞方式分为正面碰撞、侧面碰撞、后部碰撞和侧翻。在交通事故中，不同类型碰撞的比例是不同的(1)正面碰撞：占总数的比例最高。由于采取了许多成功的措施，死亡人数仅占汽车碰撞事故死亡总数的比例不高(2)侧面碰撞：占总数的比例小于正面碰撞。由于难以保护乘员，乘员的死亡率在汽车碰撞死亡总数中占较高的比例(3)翻车：虽然发生率很低，但死亡率很高，死亡率占汽车碰撞死亡总数的比例很高。 主要是由于乘员被抛出乘客舱(4)引起的后部碰撞：发生率也很低，通常是低速碰撞，死亡率很低，颈部挥鞭伤是一种常见的伤害形式，目前，关于汽车被动安全性要求的公共法规主要包括法律法规和民用评估程序，规定了汽车被动安全性的要求和标准化的测试方法，并指明了车身结构耐撞性设计的目标：(1)汽车产品认证制度是国家管理汽车产品的一种方式。只有通过认证，产品才能在市场上销售。汽车安全法规已成为推动汽车工业技术进步和不断提高汽车安全性的主要驱动力之一。(2)最具代表性的汽车安全法规是联邦机动车安全法规(FMVSS)和欧洲法规(ECE)。4，1。美国汽车被动安全法规。5，2。欧洲汽车被动安全法规。6，3。我国汽车被动安全的强制性标准和法规以欧洲ECE/EEC汽车技术法规体系为主要参考。具体内容紧跟欧、美、日三大汽车法规体系的协调结果。自1993年颁布第一批强制性标准以来，共有66项汽车安全标准，其中主动安全标准23项，被动安全标准24项，一般安全标准19项。7，8、造成驾驶员碰撞伤害的原因，(1)生活空间的丧失，乘客车厢外部结构的侵入或乘客车厢的变形，导致乘客生活空间的丧失。当乘员在碰撞中受到挤压或撞击，并且乘员的生存空间没有丧失时，乘员与汽车内部结构之间的碰撞或被抛出汽车被称为二次碰撞。这也是碰撞中乘员受伤的主要原因。措施：用座椅和安全带约束乘客；通过碰撞后不能快速逃生的内部能量吸收装置(3)和被救火灾(4)，碰撞伤害机理，(1)头部(2)颈部伤害(3)胸部伤害(4)腹部伤害(5)其他部位伤害，(10)，碰撞人员伤害评价指标，(1)碰撞与人体反应的安全指标A，汽车安全法规定义为以人体反应为核心：人体反应安全指标A为实际测量指标， (2)脑损伤：引入碰撞加速度对事件的积分值加权的方法来评价损伤指数，其中加速度a为n加权因子，斯坦贝克提出侧向加速度达到76g，撞击时间超过20毫秒为阈值，超过此阈值，人的脑损伤是不可逆的。 SI=1000是头部撞击时的允许冲击值：HIC值是头部在碰撞过程中所受加速度的综合反映，与碰撞速度和动作时间有关。时间足够长，可以满足要求。13、颈部损伤图(1)。14，100次正面碰撞，(1)在本试验中(3)第二排女性假人最高得分为2分。根据女性假人的身体面积，它们分为头部、颈部和胸部。每个部分的最高分分别为0.8分、0.2分和1分。(1)高性能极限：头部损伤指数(HIC1000；3ms合成加速度值88g(3)转向柱向上位移72mm088mm1的损失。对于中间值，相应的分数通过线性插值方法获得，并通过舍入保持在两位小数。16，颈部刻痕，(1)高性能极限：剪切力FX 1.9 kN (0毫秒)，1.2 kN(2535毫秒)，1.1 kN (45毫秒)张力Fz 2.7 kN(0毫秒)，2.3 kN(35毫秒)，1.1 kN(60毫秒)延伸弯矩My42Nm(2)低性能极限：剪切力Fx 3.1 kN(0毫秒)，1.5 kN(2535毫秒)，1.1 kN(45毫秒)张力Fz3.3kN，17，胸部得分，(1)高性能极限：压缩变形22毫米；粘度指数(VC)0.5m/s(2)低性能极限：压缩变形50毫米；粘度指数(VC)1.0m/s(3)转向柱向上位移的惩罚90 mm0110 mm1(4)a柱向后位移的惩罚100mm0200mm2。对于中间值，相应的分数通过线性插值方法获得，并四舍五入到两位小数。嘿。18，腹部得分，(1)最高分为4分，最低分为0分。假人的腹部评分是通过测量假人的相关指标得出的。其评价指标为腹部力量，相应的最高分为4分。它通过使用高性能限制和低性能限制来计算。(2)高性能极限：腹力1.0千牛顿低性能极限：腹力2.5千牛顿。19，大腿部得分，1，大腿(1)高性能极限：大腿压缩力3.8千牛；#膝盖滑动位移6mm(2)低性能极限：大腿压缩力9.07 kN(0 ms)#或7.56 kN 10 ms膝盖滑动位移15mm2，小腿(1)高性能极限：胫骨指数(Ti)=0.4；#小腿压缩力=2KN(2)低性能极限：胫骨指数(TI)=1.3#小腿压缩力=8KN，20，大小腿评分，1，大腿和小腿罚分：踏板向后位移罚分100mm0200mm1踏板向上位移罚分72mm088mm1，21，骨盆得分，(1)最高分为4，最低分为0。假人的骨盆得分是通过测量假人的相关指标得出的。其评价指标为公共力量，相应的最高分为4分。它通过使用高性能限制和低性能限制来计算。(2)高性能极限：耻骨力3.0千牛顿低性能极限：耻骨力6.0千牛顿。22，车辆碰撞性能要求，1:对前障碍物的冲击(1)在测试过程中-车辆以48.3公里/小时的速度撞击障碍物，转向柱相对于驾驶室的移动不得超过12.7厘米(2)挡风玻璃安装条的完整性(3)燃油系统测试车辆应充满90%-95%的燃油。冲击试验燃料不得超过30毫升。碰撞后，静态侧翻试验应旋转270度，每次旋转90度。前5分钟的流出量应小于150毫升，后5分钟的流出量不应超过30毫升。23，100%正面碰撞，(1)试验车辆应与正面碰撞固定刚性护栏100%重叠(试验速度不得低于50公里/小时)。(2)试验车辆至障碍物的路线在任何横向方向上与理论轨迹的偏差不得超过150毫米。(3)在前排驾驶员和乘客位置分别放置一个第50百分位男性假人，以测量前排人员受到的伤害。在第二排座椅最左边的座椅上放置一个HybridIII第五百分位女性假人，以测量第二排人员遭受的伤害。在第二排最右侧的座椅上，放置一个3岁的P系列假人，以检查约束系统的性能和对儿童乘员的保护。24，GB11551-2003。中国已经制定了国家强制性标准GB 11551-2003 乘用车正面碰撞的乘员保护，25，40%正面碰撞，(1)试验车辆40%重叠正面碰撞，以固定可变形能量吸收屏障。碰撞速度为63 65公里/小时；(2)偏置碰撞车辆和可变形障碍物之间的碰撞重叠宽度应在车辆宽度的40%和20毫米之内。(3)在前排驾驶员和乘客位置分别放置一个第50百分位男性假人，以测量前排人员遭受的伤害。在第二排座椅最左边的座椅上放置一个HybridIII第五百分位女性假人，以测量第二排人员遭受的伤害。(1)试验车辆的驾驶员座椅和约束系统按照原车辆结构进行建模，并固定安装在动滑轮上，动滑轮发出速度变化为16km/h的特定加速度波形，以模拟后碰撞过程。(2)将BioRIDII假人放置在座椅上，通过测量碰撞后过程中的颈部损伤来评估车辆座椅头枕对乘员颈部的保护效果。嘿。31，车辆碰撞性能要求，2:后碰撞车辆解除制动，变速器置于空档，48.3km/h和8800kg的摆锤或障碍物产生的碰撞燃料不得超过前碰撞法规。32，后碰撞，33，后冲击负载传输路径，34岁。35，可变障碍物侧面碰撞，(1)移动小车的前端装有可变形的能量吸收障碍物以碰撞试验车辆的驾驶员侧，移动障碍物的行驶方向垂直于试验车辆，移动障碍物的中心线与试验车辆的r点对齐， 碰撞速度为(试验速度不得低于50公里/米)移动障碍物的纵向中间垂直面和通过试验车辆碰撞侧前排座椅R点的横向垂直面之间的距离应在25毫米以内。(2)在驾驶员位置放置一个欧赛第二假人，以测量对驾驶员位置的伤害。 SID-IIS(版本D)假人被放置在第二排座椅的受冲击侧，以测量第二排人员所受的伤害。(详见第四章碰撞试验方法)。36，汽车碰撞性能要求，3:横向移动障碍物对汽车的影响：32.2km/h，8800kg障碍物在垂直于汽车纵轴的方向上对汽车(接触面)的影响，燃油流出不得超过向前碰撞规定。37，可变障碍物侧面碰撞，38，侧面碰撞负载传输路径。39，可变障碍物侧面碰撞，40，可变护栏侧面碰撞，41，车辆碰撞性能要求，4:车顶抗压强度：负载力是车身的1.5倍，或者22240牛之间较小的一个的位移不超过127毫米，前视图，侧视图，42、压缩传输路线图。43、门铰链柱的静强度试验，根据GB15086-2013 (1)门铰链柱可以承受11000N的纵向载荷，并且铰链柱机构不会脱开；(2)门铰链柱可承受9000牛的垂直载荷，铰链柱机构不会脱落。44，顶板抗压强度，45，车辆碰撞性能要求，滚动试验示意图：手推车。46岁。47，车辆碰撞性能要求，5:车辆中的乘员保护头盔以24公里/小时的速度撞击仪表，等等。如果人头模型产生的加速度值在任何时候超过80g，持续时间不得超过3毫秒。48和碰撞器的损伤评估指数。(2)胸部承重撞击评价指标：FMSS208规定撞击时间加速度大于30毫秒不超过60克，胸部压缩小于76.2毫米(3)。其他部分的冲击极限性能指标，49岁。车身的防撞设计要求。1:正面碰撞(1)确保了乘客的生存空间，减少了乘客车厢的变形，并且进入乘客车厢(2)减少了车身(3)的减速，在碰撞期间门不能打开。碰撞后，无需工具即可打开车门。50、车身防撞设计要求，51，车身防碰撞设计要求，2:防侧面碰撞设计应着重于减少乘客车厢的侵入并保持乘客的生活空间1)减少侧面围栏结构侵入乘客车厢，防止当侵入过大时对乘客造成挤压伤害2)降低侧面围栏结构侵入乘客车厢的速度，尤其是接触乘客时车门的速度。减少对乘客的冲击力3)碰撞时门不能打开，碰撞后不用工具也能打开非碰撞侧门。52，车身的防碰撞设计要求，3:后碰撞(1)减少乘客车厢的变形。通常，后排座椅R点的向前移动用于测量(2)降低车辆的减速度碰撞后，无需工具即可打开车门。54岁。车体的防碰撞设计要求，5:低速碰撞(1)主要避免对车辆重要部件的损坏，降低碰撞造成的维修成本(2)要求设置低速碰撞能量吸收区，使低速碰撞车辆的动能主要通过低速碰撞能量吸收区的变形吸收，低速碰撞能量吸收区后方的车体主体结构尽可能不永久变形。55岁。车身防碰撞设计要求，6:与行人碰撞时，汽车对行人的伤害一般包括：(1)初次碰撞时保险杠、前散热器罩和发动机罩前端造成的下肢伤害；(2)行人与发动机罩和挡风玻璃的二次碰撞造成头部受伤；以及(3)被撞击的行人与路面的三次碰撞造成的伤害。车身结构设计时，相关部件的刚度应设计得更软，以缓冲对人体的冲击。在行人保护措施中，应防止突起物对行人造成伤害。56、提高汽车碰撞安全性的措施，碰撞安全性分为两部分，一是车身结构缓冲设计和能量吸收设计，二是对汽车人员的防护设计。第一个措施是：(1)保险杠(2)汽车前后部的软设计，防止发动机进入驾驶室(3)薄板截面和厚度设计(4)薄壁预变形技术设计，加强和削弱某些部件，以产生褶皱和增加能量吸收(5)焊点和焊接形式设计(6)结构能量吸收设计，汽车乘员保护：(1)带缓冲装置的安全转向机构(2)安全带安全气囊(3)座椅设计(足够的刚度，考虑安装强度)(4)座椅头枕设计(5)仪表系列软化、抗冲击、不宜破损(6)车顶防撞能力提高，58、防侧撞B柱和门纵梁的加固，1、59，碰撞区域，预留变形空间，基于行人保护的发动机罩铰链设计，基于行人保护，各种内部发动机罩加强肋，基于行人保护保险杠，车身耐撞性设计，60，车身耐撞性设计，乘员约束和保护系统人工控制和限制碰撞期间乘员的运动响应，通过各种保护装置，可折叠转向柱，可折叠踏板，安全座椅，前气囊，侧气囊，61，行人保护系统，车身耐撞性设计，行人气囊，主动发动机罩，行人检测器，带缓冲减震器的保险杠，将伤害降至最低63、吸能保险杠设计(1)。64，能量吸收缓冲器(2)，65，吸能保险杠安装波纹管(3)。66岁，软头设计的步行车，67，3。其他措施：前置式前驱动车辆的动力总成位于发动机舱内，在碰撞过程中不会变形。为了防止动力总成侵入乘客舱，可以采取措施使其在碰撞后向后和向下移动。在碰撞过程中能使发动机向下移动的结构措施。68、薄壁材料的折叠和压缩变形。69、薄壁梁