碰撞兼容性研究開發(fā)總結(jié)告目錄2MPDB工況及罰分規(guī)則簡介1碰撞兼容性概念及背景簡介3影響碰撞兼容性主要因素4碰撞兼容性設(shè)計要點5MPDB仿真分析1.碰撞兼容性概念及背景什么是汽車碰撞兼容性車輛在碰撞事故中既能保護本車成員安全，又能減少對另一方碰撞車輛造成的傷害，是車輛耐撞性與攻擊性的結(jié)合，旨在找到兩者最優(yōu)平衡點,進而達到交通事故整體安全性能的提升，降低人員傷亡實現(xiàn)安全最大化。為什么進行兼容性評估在實際交通事故中，碰撞兩輛車之間結(jié)構(gòu)差異很大，自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計不能充分發(fā)揮作用，往往會出現(xiàn)在NCAP評估中很安全的車，而在車對車碰撞事故中卻顯得很不安全的情況，隨著中國汽車市場車型基礎(chǔ)數(shù)據(jù)研究和國際前沿汽車試驗技術(shù)研究等一系列工作的不斷深入，C-NCAP2021將實施正面50%車-車對撞測試，通過碰撞兼容性考核推動大車小車和諧一體的交通環(huán)境。車輛質(zhì)量嚴重傷害比例2MPDB工況及罰分規(guī)則簡介1碰撞兼容性概念及背景簡介3影響碰撞兼容性主要因素4碰撞兼容性設(shè)計要點5MPDB仿真分析2.1MPDB工況簡介碰撞工況MPDB壁障重疊率50%車寬壁障形式移動漸變形壁障壁障質(zhì)量1400KG壁障離地高度150mm碰撞角度0°碰撞速度50km/h前排假人THOR50%-M&HybridⅢ5%-F后排假人HybridⅢ5%-F&Q10MPDB碰撞工況簡介MPDBPartAPartBPartC長度（mm）25045090壓潰強度(MPa)0.340.6-1.01.71MPDB采用漸進式結(jié)構(gòu)，壁障縱向分成3段，A段和C段有恒定的壓潰強度，中間B段壓潰強度是漸進的，隨著變形增加，壓潰強度也增加。壁障評估評估區(qū)域兼容性罰分規(guī)則簡介兼容性評分項1.臺車上乘員載荷準則（OLC）：MPDB臺車上虛擬假人自由向前移動65mm時對應(yīng)時刻為t1；再向前移動235mm時對應(yīng)時刻為t2，t1至t2時間內(nèi)假設(shè)虛擬假人受約束的減速度是恒定的，該值即為OLC。該指標對應(yīng)的最高罰分為2分，若OLC值小于25g不罰分，大于40g則罰2分，處于兩者之間采用線性插值的方法得出相應(yīng)分數(shù)；2.標準偏差（SD）：用來衡量在壁障的評估區(qū)域內(nèi)，壁障變形量偏離平均值的程度，SD越大，數(shù)據(jù)離散程度越高。該指標對應(yīng)的最高罰分為2分，若SD值小于50mm不罰分，大于150mm罰2分，處于兩者之間采用線性插值的方法計算出相應(yīng)分；3.壁障侵入深度：壁障評估區(qū)域內(nèi)，若壁障穿透深度達到630mm的面積大于40mm×60mm，定義為“觸底”，當出現(xiàn)“觸底”現(xiàn)象，則罰2分；4.壁障侵入高度：對于整備質(zhì)量狀態(tài)下，車輛縱梁前端底部高度大于508mm的車輛，若試驗后壁障面上評估區(qū)域上邊界650mm上方區(qū)域內(nèi)，因主吸能結(jié)構(gòu)至少造成連續(xù)6個單元（面積為20mm×20mm）的壓潰深度超出480mm，且無衰減趨勢，則罰1分。壁障評估區(qū)域其下邊界位于地面以上250mm處（距離壁障面下邊緣100mm），上邊界位于地面以上650mm位置處；右邊界距離MPDB面右側(cè)邊緣200mm處，左邊界與試驗車輛寬度相關(guān)，距離MPDB面右邊緣的距離為車寬的45%。2.2碰撞兼容性評估簡介2MPDB工況及罰分規(guī)則簡介1碰撞兼容性概念及背景簡介3影響碰撞兼容性主要因素4碰撞兼容性設(shè)計要點5MPDB仿真分析3.1影響碰撞兼容性主要因素-質(zhì)量影響車輛兼容性主要有三個因素：車輛質(zhì)量、結(jié)構(gòu)耦合、車輛剛度。1.車輛質(zhì)量

碰撞過程中，依據(jù)作用力和反作用力定律，作用在碰撞面上的力大小相等,即可見碰撞加速度與兩車質(zhì)量成反比，質(zhì)量越大的車對壁障傷害越大，車輛質(zhì)量一般不可控，不作為研究重點。

影響兼容性因素故3.2影響碰撞兼容性主要因素-結(jié)構(gòu)耦合2.結(jié)構(gòu)耦合碰撞過程中，車輛前端參與載荷傳遞/變形吸能的結(jié)構(gòu)布置越多分布越廣，車輛與壁障的有效作用面積就越大,使碰撞載荷分散到整個碰撞面上，壁障變形均勻不易被擊穿，反之，壁障會出現(xiàn)受到集中載荷作用被擊穿或變形不均勻情況。載荷集中作用在壁障上被擊穿載荷均勻作用在壁障上未擊穿車輛前端多重傳遞路徑設(shè)計3.3影響碰撞兼容性主要因素-剛度剛度小的車輛變形量大，承擔(dān)更多的能量吸收，傷害越大。3.車輛剛度

將兩車碰撞簡化為一維質(zhì)量彈簧系統(tǒng),則有

可見剛度的大小影響能量的吸收和分配，進而影響壁障與車輛的變形量。2MPDB工況及罰分規(guī)則簡介1碰撞兼容性概念及背景簡介3影響碰撞兼容性主要因素4碰撞兼容性設(shè)計要點5MPDB仿真分析4.1碰撞兼容性設(shè)計要點針對兼容性車輛設(shè)計要點1.提高前防撞梁抗彎性能，防撞梁在碰撞過程起到傳遞載荷、均布載荷的作用，一旦過早發(fā)生彎折，導(dǎo)致縱梁前端Y向受力增加，不能穩(wěn)定傳遞縱向載荷，影響變形形式和吸能效果，同時壁障受力面積減小，受集中載荷作用，被擊穿風(fēng)險增加；壁障擊穿壁障未擊穿MPDB工況中，壁障的入侵為該工況需要解決的難點，車輛前端結(jié)構(gòu)設(shè)計既要保證能充分吸能又要減小車輛對壁障的沖擊，因此在優(yōu)化MPDB工況時，重點考慮以下問題：4.2碰撞兼容性設(shè)計要點針對兼容性車輛設(shè)計要點2.車輛前端設(shè)置多重傳遞路徑，增大乘用車前端結(jié)構(gòu)的Z向截面高度和Y向長度，結(jié)構(gòu)高度在壁障評價區(qū)域內(nèi)，從而增加車輛與壁障的作用面積，避免受集中載荷作用被擊穿，同時增加壁障壓潰力，促使車身變形吸能；車輛前端結(jié)構(gòu)剛度分布均勻，碰撞過程中壁障變形均勻，有利于減少SD值罰分。SD=157SD=1094.3碰撞兼容性設(shè)計要點針對兼容性車輛設(shè)計要點3.車輛前端結(jié)構(gòu)剛度從前至后依次增強，保證車輛有序變形穩(wěn)定吸能，整體剛度需與壁障匹配，避免剛度差異過大，導(dǎo)致壁障不變形，或受集中力被擊穿情況。壁障擊穿壁障未擊穿4.4碰撞兼容性設(shè)計中“矛盾”在車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中，兼容性修正罰分得到改善時，往往會伴隨碰撞車輛耐撞性能變差，所以兼容性設(shè)計的任務(wù)就是盡量消除這個“矛盾”，做到兩者兼顧。Max：51.3g@0.038sMax：55.7g@0.037s罰分項Base方案優(yōu)化方案OLC（g）33.934.6SD132.668擊穿是否罰分(分)4.972.28碰撞兼容性設(shè)計中的“矛盾”例如：減小縱梁剛度改善壁障罰分，帶來車輛侵入量和加速度增大風(fēng)險；2MPDB工況及罰分規(guī)則簡介1碰撞兼容性概念及背景簡介3影響碰撞兼容性主要因素4碰撞兼容性設(shè)計要點5MPDB仿真分析考察項方向單位目標值左側(cè)B柱最大加速度Xg≤40左側(cè)A柱上部后移量Xmm≤15左側(cè)A柱下部后移量Xmm≤15助力器安裝點侵入量Xmm≤80腳部空間—上部侵入量Xmm≤80腳部空間—中部侵入量Xmm≤60腳部空間—下部侵入量Xmm≤30CCB后移量Xmm≤30制動踏板后移量Xmm≤70制動踏板上移量Zmm≤50兼容性罰分OLC分≤2SD分壁障擊穿分0侵入高度分05.1MPDB仿真分析5.2MPDB仿真分析123456789壁障侵入云圖&SD值應(yīng)用Hyperview2017運行后處理腳本1.選擇d3plot文件，單擊import,導(dǎo)入結(jié)果文件；2.選取臺車上3點確定OYZ平面作為參考系；3.選擇壁障前端平面4個端點；4.選擇壁障前