《基於可靠性最佳化設計的乘用車側面碰撞安全性研究》是依託長沙理工大學，由武和全擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於可靠性最佳化設計的乘用車側面碰撞安全性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：武和全
- 依託單位：長沙理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
乘用車側面碰撞是發生頻率最高的交通事故之一，而現有的碰撞法規都是在某些特定條件下進行碰撞試驗的，它並不能全面衡量車輛的側面碰撞安全性能。本項目圍繞乘用車側面碰撞安全的可靠性展開研究。採用有限元仿真模擬和實車試驗相結合的方法，擬在已有研究成果的基礎上重點實現以下技術突破：（1）乘用車側面碰撞變形區域主要特徵提取技術研究；（2）乘用車側面碰撞可靠性最佳化設計研究；（3）乘用車側面碰撞評價體系研究。項目以“長沙市深入調查交通事故資料庫”為基礎，研究乘用車側面碰撞各情況出現的機率，以側碰變形區域提取的特徵參數作為設計變數，以側碰過程中乘員的損傷值作為評價指標，進行大量的有限元仿真模擬並結合最佳化設計方法，從而得到滿足可靠性要求的最佳參數值，實現側碰有限元仿真與可靠性最佳化設計的相互集成，最終形成一套能全面衡量乘用車側面碰撞安全性能的系統，促進汽車安全技術的發展。
結題摘要
乘用車側面碰撞是造成人員傷亡最多的交通事故形態之一。現有的汽車碰撞安全法規都存在一定的局限性，不能全面評價車輛側面碰撞的安全性能。項目通過有限元仿真分析與實驗相結合的方法，研究薄壁梁結構參數的對其吸能特性的影響規律，並通過台車試驗對典型薄壁梁的吸能特性進行驗證。在乘用車側面碰撞事故調查的基礎上，將可靠性理論套用於乘用車側面碰撞安全性研究，對車身側圍關鍵部件的相關參數進行可靠性最佳化設計，研究表明在乘用車側面碰撞過程中可靠性最佳化設計使得質量減少的同時使得吸能量增大，且各輸出回響值都遠離約束邊界，最佳化結果達到可靠性要求。項目提出在駕駛員側前車門內板處增加防護襯墊和在駕駛員側A、B柱之間的車頂縱梁處增加頭部安全氣囊兩種防護措施，並建立了相應的有限元模型。將頭部安全氣囊和防護襯墊有限元模型一起集成到側面碰撞乘員損傷模型中進行碰撞分析，研究表明側面碰撞乘員頭部損傷指標HIC值、胸部肋骨壓縮變形量RDC、胸部粘性指標VC和骨盆損傷指標CAIF都降至最低限定值以下，從理論上證明了所提措施的有效性，同時將乘員的綜合傷害評估值WIC降低了17.137%，有效的降低了乘員綜合損傷，提高了乘用車側面碰撞安全性。該項目提出的乘用車側面碰撞可靠性最佳化設計方法及乘員防護措施可用於汽車企業的技術革新，並可為我國制定更加合理的汽車碰撞安全標準提供參考。
