平头轻型货车的碰撞安全性设计摘要区域内的前围板保险杠总成和保险杠车架连接件共同吸收的能量曲线。在开始阶段，能量的吸收很小，这是因为前围板及保险杠总成结构简单，且刚度太小它们的变形属于简单变形，吸收的能量太小且不能把碰撞力传递给后面的组件，参与变形吸能的组件太少。.本章小结本章叙述了利用建立整车数模及在环境中建立了轻型货车与刚性墙正面碰撞的有限元模型的步骤，并分析了碰撞仿真的结果，对轻型货车的碰撞安全性进行评价。第章平头轻型货车碰撞缓冲结构设计.碰撞缓冲区结构设计的基本思想及约束条件汽车碰撞安全性问题自汽车诞生以来就存在，但在早期由于车速较低，车辆相对较少而未引起人们的重视。随着汽车大规模的生产和使用，也由于车速的不断提高，碰撞安全性问题变得越来越突出。汽车发生碰撞后，不仅给车辆本身造成损坏，更重要的是造成成员的伤害。汽车交通事故已成为当今威胁残害人类生命的大公害。人们常将汽车的碰撞称为“次碰撞”，而将人体与车内部件的碰撞称为“二次碰撞”，“次碰撞”在很大的程度上决定了“二次碰撞”的剧烈程度，因此控制好“次碰撞”对减少人体损伤有重要的意义，合理设计汽车结构的缓冲与吸能特性是控制好“次碰撞”的关键。.结构的改进方案设计基于上述碰撞缓冲区结构设计的基本思想及约束条件，改进设计方案见图。由图可见，改进后的前围外板较原来的前围外板最下端向前移动,同时增加了前围内板前围外板压溃杆压溃杆前横梁，使之构成驾驶室碰撞缓冲区。保险杠位置在改进前后没有变动，保险杠与车架形成的空间区域增加了碰撞缓冲管。平头驾驶室加装缓冲区前后的对比图.碰撞缓冲区整体结构的构建考虑到碰撞缓冲区结构设计的基本思想及约束条件，通过局部结构的改进来加强整车碰撞安全性受到很多条件的制约，改进设计的空间较小。特别是该部件与原车之间的配合关系最为密切，因此必须要注意其尺寸的变化对原车的影响。为最后设计好的缓冲区的整体结构，缓冲区总体长度为，该结构经过计算分析，证明在定程度上的确能够起到保护驾驶室的作用。因为它能够有效地吸收来自前面撞击所产生的能量，当货车发生正面碰撞时，运动急剧停止，缓冲区便增加了缓冲的距离，不至于人体与坚硬物接触，而产生严重伤亡事故，从而达到设计的要求。压溃杆数模的建立压溃杆作为主要的吸能部件，在发生碰撞时应能够吸收大部分的撞击载荷，以起到缓冲吸能的作用，它安放在前围内外板之间。此次设计仿照莲花公司为运动轿车研制的塑料复合构件，就像是褶皱的钢件，可以吸收碰撞能量，还可恢复原状，但由于考虑到经济性的需要，并不可能采用该种材料，这样成本过高，此次选用的结构材料为优质碳素结构用钢，它的塑性非常好，具有优良的深拉延特性。通过得到的初始压溃杆如下图，但是该结构的设计没有考虑到加工工艺的要求，因为若用模具冲压成型之后，模具将会无法取出。因此，做出了如下的改进。将整体式的结构改成分体式的结构。得到最终的驾驶室中压溃杆件的设计图。经过最后的仿真计算，这部分的厚度确定为.。压溃杆初始数模压溃杆横梁数模的建立压溃杆横梁既要与前围外板连接又要与压溃杆相连接，因此既要保证工艺要求，又要有足够的刚度，主要的作用在于当车身受到撞击时将冲击载荷传递给吸能的压溃杆，同时又不能让压溃杆顶破前围板。图为初始设计的数模，该结构虽然能够起到传递载荷的作用，但是占用了定的空间，使得压溃杆的有效距离缩短，降低了压溃杆的作用，而且不易固定，改进为图所示的结构。这部分的厚度，最终确定为.。图压溃杆横梁初始数模图压溃杆横梁最终数模.本章小结本章简单介绍了车辆纵向碰撞理想特性及结构设计的约束条件，并依此设计碰撞缓冲区，同时利用完成了数模。第章改进车型的碰撞安全性分析.改进后汽车碰撞仿真结果车身变形分析从仿真历程来看，由于缓冲区的存在，前围板等组件的刚度适当增加，能够将碰撞力传递给压溃杆，压溃杆因为其适当的刚度，在变形吸能的同时将碰撞力传递给后面的组件，使后面的组件也能比较早的参与到变形吸能中来。从仿真结果可以看到碰撞后驾驶室变形图到图与车架前端的变形有所缓解，驾乘空间比原车也有所增加，车架碰撞变形后的长度也比原车有所增加。对于非承式车身来说，驾乘空间在很大程度上取决于车架的变形。速度变化分析图是改进车型上底板与驾驶员座椅连接点的速度曲线。改进车型的速度曲线与原车的速度曲线并无明显差别，衰减到零的时间基本差不多。从以前曲线形状来看，新车型的速度曲线可以分成四段近似线性的曲线，曲线上有三个拐点，而原车型此点的速度曲线可以分成五段，近似线性的只有二段，曲线上的拐点有四个。加速度变化分析图是改进车型驾驶员在底板上放脚点的加速度曲线，与原车碰撞仿真中的选点是同个。加速度曲线的最大峰值大约为，比原车仿真中些点此时的加速度值减少。从整个加速度曲线来看，时的峰值为，比原车降低了约半，而且到最大峰值之间的曲线也相当平缓，这说明现在的结构件达到了预期的效果，起到了缓冲吸能的作用，降低了加速度，方案是正确的。在此基础上进行优化便可达到最佳的效果。图