微型汽车平台翻滚试验仿真研究与影响因素分析.pdf

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1、·汽车安全·微型汽车平台翻滚试验仿真研究与影响因素分析莫易敏1徐东辉1刘昌业。2(1武汉理工大学，武汉430070；2．上汽通用五菱汽车股份有限公司，柳州540057)【摘要】为研究微型汽车翻滚碰撞安全性能，建立了基于平台翻滚试验的微型汽车多刚体动力学模型，并验证了模型的准确性。研究了试验平台距地高度、试验平台挡板高度、试验车辆初始翻转角度和试验车辆初始速度等4项初始碰撞参数对翻滚碰撞安全性能的影响，结果表明，乘员头部和颈部的综合损伤情况与跌落高度、挡板高度和翻转角度总体上呈正相关关系，与初始速度呈负相关关系。该研究

2、可为微型汽车动态平台翻滚试验的设计和优化提供参考。主题词：微型汽车平台翻滚试验多刚体模型碰撞参数中图分类号：U467．1十4文献标识码：A文章编号：1000—3703(2016)11—0056—06ASimulationStudyofMinivanDollyRolloverTestandAnalysisofInfluenceFactorsMoYiminl，XuDonghuil，LiuChangyel。(1．WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430070；2．SGMWCorporatio

3、n，Liuzhou540057)【Abstract】TostudythesafetyperformanceofminivaninroUoverandcollision，amultiplerigidbodydynamicsmodelbasedondollyrollovertestwasestablishedandvalidated．Theinfluenceoffourinitialcollisionparametersincludingthedistancebetweendollyandground，theheight

4、ofbaffle，theinitialrolloverangelandthevelocityofthevehicleonvehiclesafetyperformanceinrolloverandcollisionwasresearched．Theresultsindicatethatthecomprehensiveinjuryofoccupant’Sheadandneckhasapositivecorrelationwithfallingheight，baffleheightandtiltangel，buthavea

5、negativecorrelationwithinitialvelocity．Thisresearchcanprovidereferencefordesignandoptimizationofminvehicledummyrollovertest．Keywords：Minivehicle，DoHyroHovertest,Multiple一西dbodymodel，Collisionparameters1前言在汽车安全事故中，虽然发生正面碰撞和侧面碰撞所占比例较高，翻滚事故发生率较低，但是翻滚事故却具有较高的死亡率和致伤

6、率。与乘用车相比，微型汽车质心更高，但是轮距相对较小，更容易出现翻滚事故；并且消费人群多为乡镇、城乡结合部的居民，外界环境因素更加导致了微型汽车翻滚事故的高发生率；另一方面，微型汽车载客较多，一旦发生翻滚就会造成更加严重的死伤事故。目前，世界各国尚无针对车辆翻滚碰撞安全性能方面的强制性法规，在已开展的研究工作中，主要依据准静态标准FMVSS216和ECER66法规，在车辆动态-56-翻滚性能方面尚未开展深入研究uI。因此，研究汽车特别是微型汽车动态翻滚碰撞安全性能，对车辆翻滚性能提升、翻滚事故中乘员保护以及相关试验方

7、法优化具有重要意义。2仿真模型的建立与验证在汽车被动安全研究领域中，多刚体动力学法是模拟计算采用的主要方法之一。多刚体动力学法采用一些刚体和无质量的弹簧、阻尼以及各种动态铰链来描述系统的动态响应。与传统的汽车动力分析相比，该方法可对大位移系统做运动分析，能够更好地处理非线性问题。因此，本文采用多刚体动力学方法进行微型汽车平台翻滚试验仿真研究与影响因素分析。汽车技术·汽车安全·2．1多刚体模型结合实际情况，在已有的有限元模型基础上建立多刚体模型。多刚体动力学分析流程如图1所示。图1多网4体动力学分析流程2．1．1整车模

8、型建立将已有整车有限元模型中关键部件的单元(Ele．ments)和节点(Nodes)信息复制到多刚体软件MADYMO中得到整车有限元模型。以此为基础，利用椭球多刚体(ELLIPSOID)分别搭建前车体、后车体、顶盖、侧围、悬架、轮胎、座椅等关键部件，采用圆柱多刚体(CYLIN．DER)搭建仪表盘。所研究车型的前悬架为双横臂结构，后悬架为非独立悬