微型汽车平台翻滚试验仿真研究与影响因素分析

发布时间：2019-09-25 01:22

【摘要】：为研究微型汽车翻滚碰撞安全性能,建立了基于平台翻滚试验的微型汽车多刚体动力学模型,并验证了模型的准确性。研究了试验平台距地高度、试验平台挡板高度、试验车辆初始翻转角度和试验车辆初始速度等4项初始碰撞参数对翻滚碰撞安全性能的影响,结果表明,乘员头部和颈部的综合损伤情况与跌落高度、挡板高度和翻转角度总体上呈正相关关系,与初始速度呈负相关关系。该研究可为微型汽车动态平台翻滚试验的设计和优化提供参考。
【图文】：

多刚体模型,假人

?度曲线；轮胎与翻滚平台挡板接触尚无专项试验，参考系统自带算例中的内容对挡板刚度进行设置。2.1.5其它设置试验平台同样采用椭球多刚体（ELLIPSOID）进行建立，因仿真从试验平台与试验车辆发生相对运动开始，因此仅需建立平台挡板模型即可。地面模型采用刚体平面（PLANE）进行建立。为模拟真实试验条件，对模型施加重力加速度（LOAD.SYSTEM_ACC）及整车初始运动速度（INITIAL.JOINT_VEL）。模拟整车翻滚试验时暂不考虑悬架运动，因此将整车模型中定义的悬架转动铰锁死。带有假人的整车平台翻滚试验多刚体模型如图2所示。图2带假人多刚体模型2.2模型验证由于所研究车型不具有侧面气囊安全结构，在实车试验中未安放假人，因此初次仿真对标分析时在多刚体模型中也不安放假人。在进行仿真结果与试验结果误MADYMO建立模型整车有限元模型有限元模型简化节点与单元信息输入输出控制设置建立刚体建立面建立连接接触设置初始条件加载提交计算计算结果输出后处理分析结束仿真与试验结果相符？模型检查无误？修正模型模型调试是否是否·汽车安全·2016-57-年第11期

加速度曲线,对比曲线,加速度,碰撞参数

辆翻滚1/2周、车辆翻滚3/4周和车辆翻滚1周等。仿真与试验结果对比如表1所列。表1仿真与试验结果对比由上述分析可知，在选取的关键运动状态中，试验和仿真相对误差在5%以内，满足<10%的仿真要求。2.2.2加速度对比分析试验时，在B柱下端安装了加速度传感器，用于测量试验过程中车身加速度。仿真时，在仿真模型后处理中获得了B柱下端位移情况，，并通过“derivative”函数两次求导获得了B柱下端加速度。因车辆主要运动方向为Y向，因此仅对车辆在Y向的加速度进行对比，试验与仿真中的B柱下端加速度曲线对比结果如图3所示。图3试验与仿真的B柱下端加速度对比曲线由图3可看出，试验与仿真曲线的趋势和峰值基本吻合，仿真关键时间点稍有滞后，但满足误差（＜10%）要求，模型具有足够精度。3翻滚碰撞参数影响规律研究基于平台翻滚试验仿真模型研究试验中每个初始翻滚碰撞参数对车辆翻滚碰撞安全性能的影响，每次仿真分析时只改变1个初始翻滚碰撞参数，其它参数均选定为基础数值。3.1影响因素确定在进行平台翻滚试验时，试验平台距地高度（跌落高度）、试验平台挡板高度、试验车辆初始翻转角度、试验车辆初始速度等４项初始翻滚碰撞参数可以改变，因此选定这４项参数为试验影响因素，并以法规FMVSS208中规定的数值为基础数值，即跌落高度为228.6mm，挡板高度为101.6mm，初始翻转角度为23.0°，初始速度为48.0km/h。基于平台翻滚试验可实现的范围，根据均匀试验设计原则，每个参数分别选取与基础数值偏差±5%和±10%共4个数值来进行仿真对比研究。仿真参数选取结果如表2所列[3]。表2仿真参数数值3.2结果分析法规FMVSS208中仅规定了“假人任何部位不允许抛出车外”一项评判指标，因此参考正碰、侧碰、鞭打试
【作者单位】：武汉理工大学;上汽通用五菱汽车股份有限公司;
【分类号】：U467.14

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