正交试验设计在侧面碰撞安全性仿真分析中的应用
2012-09-10宫帅,储伟
汽车科技 2012年6期
宫 帅,储 伟
(1、东风汽车公司 技术中心,武汉 430058;2、东风汽车公司科技开发部;武汉 430058)
在我国城市道路交通事故中,侧面碰撞的发生率和致伤率均为最高[1]。因此,提高汽车侧面车体的结构强度对降低乘员损伤、改善整车的侧面碰撞安全性能具有重要意义。
在众多提高车体侧面结构强度的措施中,提高零件的材料等级,采用更高强度的钢板是最直接、有效的方法之一。但考虑成本和工艺等因素,仅能对极少数零件采用高强钢,所以需要利用仿真方法找出对碰撞性能影响较大的零件。因此,本文以某乘用车的侧面碰撞模型为基础,采用正交试验设计的方法制定了关键零件的材料优化方案,通过极差分析法找出影响侧碰性能的敏感因素,最终在少量增加成本的情况下,提高了该车的侧碰安全性能,对该车的设计具有指导意义。
1 某乘用车侧面碰撞整车模型及验证
1.1 整车模型
本文建立的整车有限元碰撞仿真模型包括白车身、四门两盖、发动机、前后悬架、座椅总成等,共有91万个节点,90万个单元。移动壁障(MDB)由车体和前部蜂窝材料的吸能块组成,共有64万个节点,66万个单元。按照C-NCAP2009试验规程的要求,MDB与整车放置在同一水平地面上,行驶方向与整车垂直,MDB的中心线对准车辆前排座椅R点,初始速度为 50 km/h[3]。如图 1所示。
1.2 模型验证
为保证模型的准确性,使仿真分析对试验具有一定的预测性,我们根据试验结果对仿真模型进行一系列的调整。调整后,仿真与试验的侧面变形的对比如图2所示,B柱下端加速度曲线对比如图3所示,座椅底部加速度曲线对比如图4所示。……
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