夏丁 张建 胡涛 邸曙升 赵志新

（东风汽车有限公司东风日产乘用车公司技术中心）

侧面柱碰撞用于模拟汽车出现侧滑而撞击大树、电线杆等柱状物体所发生的交通事故。据统计，在我国由于侧面碰撞事故而导致死亡的案例中有38%是因为乘员的头部撞到柱状物体而造成的。2019 年3 月25 日，推荐性国家标准《汽车侧面柱碰撞的乘员保护》（GB/T 37337—2019）由国家标准化管理委员会批准发布，并于 10 月1 日正式实施[1]。同时 C-NCAP 2021 版也会对电动车追加侧柱碰工况的评价[2]。侧柱碰标准在我国的推出将进一步提高和改善汽车侧面碰撞安全性，更大限度地降低汽车交通事故中乘员的伤亡数量。汽车在发生侧柱碰时，如若绕x 轴（汽车前后方向）翻转角度过大，会导致汽车上部侵入量过大，侵占乘员生存空间，因此针对侧面柱碰绕x 轴翻转运动的研究具有重要意义。

1 电动车翻转运动理论分析

侧柱碰速度为32 km/h、角度为75°，碰撞工况如图1 所示，性能要求需同时满足乘员保护要求和强电保护要求[1-3]。侧面柱碰撞中，碰撞瞬间的车体运动由侧向平动和绕柱旋转（z 向）运动组成[4]，如图2 所示。当碰撞中心线通过汽车质心时，车身吸收能量最大，车身吸收能量公式，如式（1）所示。

图1 电动车侧面柱碰工况示意图

图2 电动车柱碰XY 平面运动学分析

式中：Ep——车身吸能，J；

m——碰撞车质量，kg；

h——脉冲力臂，质心到碰撞中心线的距离，m；

rz——z 向旋转半径，m；

EMz——z 向旋转吸能，J；

v0——碰撞车初始速度，m/s。

然而在柱碰过程中，汽车不仅会发生侧向平动和绕柱（z 向）转动，同时还会发生x 向翻转运动。……