基于OLC拐点的车体结构较优设计
2021-02-24欧阳俊王玉超
汽车工程学报 2021年1期
卢 静,郑 颢,欧阳俊,王玉超
(广州汽车集团股份有限公司 汽车工程研究院,广州 511434)
传统正面碰撞中乘员保护设计可分为车体结构设计和乘员约束系统设计,一般思路为先根据经验制定车体结构设计开发目标,然后基于优化好的车体结构开展乘员约束系统匹配。给予约束系统匹配更大的容度,这种设计思路存在车体结构设计过剩的现象。为实现精细化设计,有必要建立乘员保护与车体结构设计之间的桥梁,根据乘员保护的需求制定合理的车体结构设计目标。目前国内外已有较多文献[1-5]研究了加速度波形与乘员损伤的关联性趋势,但没有给出量化的方法并直接指导设计。常见的车体结构设计评价指标包括加速度峰值、速度归零时刻等,这些指标与乘员损伤有一定关联性,但不是必然。本文首先基于a-s(加速度-位移)曲线研究了加速度的二阶波形简化,并据此得到车体结构设计指标;然后研究了乘员载荷准则OLC,最后研究了车体结构设计指标、乘员损伤评价指标与乘员载荷准则OLC 之间的量化关系,并得到量化关系表达式,可直接指导车体结构设计。
1 a-s 曲线等效二阶波
从波形变化趋势来看,碰撞波形常见的简化形式有方形波(ESW)、尖顶方波(TESW)、等效二阶波(EDTW),如图1 所示。对于正面100%刚性壁障碰撞,整车变形吸能区可以分为3 个部分:(1)发动机前端与刚性壁障之间的结构变形D1;(2)发动机后端与防火墙之间的结构变形D2a;(3)防火墙的侵入变形D2b,如图2 所示。……
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