1、汽 车 安 全 约 束 系 统 开 发 与 集 成- 侧面碰撞侧面碰撞陈国强2015年 9月目录 Content 侧面碰撞安全约束系统开发： 侧面碰撞安全约束系统简介 侧面碰撞安全约束系统开发 侧面碰撞安全约束系统试验侧面碰撞安全约束系统试验 侧面碰撞安全约束系统仿真及优化侧面碰撞安全约束系统开发 侧面碰撞安全约束系统简介3侧面碰撞安全约束系统开发 侧面碰撞安全约束系统简介4侧面碰撞安全约束系统开发 侧面碰撞安全约束系统简介5侧面碰撞安全约束系统开发 侧面碰撞安全约束系统简介6侧面碰撞安全约束系统开发1 -壁 障 侵 入 2 车 体 变 形 侧面碰撞安全约束系统简介3 乘 员 保 护7侧面碰撞
2、安全约束系统开发 侧面碰撞安全约束系统简介 侧碰与正碰伤害机理明显不同： 正碰由减速度导致； 侧碰由变形侵入导致； 乘员约束方式也不同： 侧碰的乘员空间狭小； 侧碰导致乘员与结构直接接触；8侧面碰撞安全约束系统开发 边界条件 车体变形 (侵入输入 ) 侧面约束系统设计 (变量 ) 侧门饰板 侧座椅气囊侧座椅气囊 侧安全气帘 气囊点火策略 座椅 系统设计开发目标 侧碰假人伤害 /响应9侧面碰撞安全约束系统开发 侧面碰撞安全约束系统简介 相关系统或部件： Side Structure - Door intrusion/B-Pillar shape 结构变形 Side airbag （SAB） Cu
3、rtain airbag （CAB） Seat Belt 安全 带 Seat 座椅 Structure 车 体 Door trim, other trim parts 内 饰 SIS & ACU 侧 碰 传 感器和气囊控制器10侧面碰撞安全约束系统开发China/Europe 多载荷工况 壁撞、柱撞 多假人类型 ES2、 ES2-re、 SID IIs、 WS50 11侧面碰撞安全约束系统开发 工程问题： 整车侧碰仿真的结构变形如何更好地与试验结果对标？ 怎样的结构变形模式才能更好地保护侧面乘员安全？ 是否可同时进行结构和约束系统的优化？ 是否可以分开进行结构和约束系统的优化设计？ 12侧面碰
4、撞安全约束系统开发 工作流程 Frame Work ProcessDoEs整 车 结 构 耐 撞 性Full Structural dataComponent dataRestraint SystemOptimization系 统 集 成侧 面 约 束 系 统 零 件侧 面 约 束 系 统优 化 和 试 验13侧面碰撞安全约束系统开发一 般 整 车 开 发 计 划 General Vehicle Development Plan 典型的系统集成方法必须基于有预测性的仿真技术DV PV2b 4Design2aConcept1Virtual-DV3 虚拟开发阶段 Virtual Developme
5、nt Benchmarking data or base model are very important. Simulation leads development supported by minimal testing. 测试验证阶段 Testing Tests required to confirm simulation results and hardware performance.Virtual DevelopmentVirtual & Testing14侧面碰撞安全约束系统开发一 般 整 车 开 发 计 划 General Vehicle Development Plan Co
6、ncept Phase: Input: Predecessor data and Geometry Sketches Process Conceptual analysis (simulations) Output: Guidelines for design: packaging, styling and stiffnesses Design Phase: Input: Concept guidelines Process: Generation of detailed design Output: Generation of FEA models (Virtual Prototypes)
7、Virtual Design Validation Phase Input: “Virtual” Prototypes available Process: Virtual design analysis (simulations) Output: Virtual prototype performance confirmation Output: Injury performance prediction, detailed design recommendations Validation Phase(s) Input: “Virtual” and hardware Prototypes
8、available Process: Component testing Process: System testing Process: Virtual design analysis (simulations) Output: Prototype performance confirmation Output: validated detailed models, detailed design recommendations15侧面碰撞安全约束系统开发 Phase 1 Concept DesignConceptInitial virtual or predecessor dataOpti
9、mizationOccupantSimulationConcept SpecificationComponentsInitial Component dataInitial Geometry DoE”s16侧面碰撞安全约束系统开发 Phase 1 Concept Design Concept Modeling Technology with FE: FE Dummy FE vehicle environment FE airbags in case models are available Validation of model required with existing data set
10、of similar vehicle Engineering Feasibility & DoE Studies Packaging/Styling review Parameter variation studies Virtual robustness studies Virtual optimizations studies17侧面碰撞安全约束系统开发 Benchmarking or Baseline Packaging Analysisa b c a-b-cDoor disp Initial Gap Dummy Disp compressionChest 246 189 40 17Ab
11、domen 261 146 110 5Pelvis 318 117 194 718侧面碰撞安全约束系统开发 Benchmarking SAB 10 32194 7658侧面碰撞安全约束系统开发 Benchmarking SAB modeling 折叠线20CAD Mesh Folding160mmDeploy Check Volume侧面碰撞安全约束系统开发 Benchmarking CAB modeling 21CADMesh侧面碰撞安全约束系统开发 Benchmarking CAB modeling 折叠 Folding22DeployCheck VolumeChamber 1 Chamb
12、er 2侧面碰撞安全约束系统开发 Benchmarking 门饰板 door trim 扶手高度、厚度、形状23Section(ribs center)侧面碰撞安全约束系统开发 Side Structure intrusion target Head CGDoor intrusionTargets:Section(H-point)mid ribAbdomenPelvic80mm250mm305mm24侧面碰撞安全约束系统开发 概念设计和可行性分析 初始约束系统定义25侧面碰撞安全约束系统开发 整车安全技术规范（ VTS Safety） NCAP星级目标分解（汽车目标市场和项目定义要求） C-N
13、CAP（共 61分） 目标 5星，即总分大于 54分C-NCAP Score 1st Row 2nd Row Score50kph FRB 13.5 1.5 15.0064kph ODB 15 1.5 16.5050kph MDB 15 2 17.00Whiplash 3.5 3.50Bonus 3 3Total 55.00 Star Rating 5 star26侧面碰撞安全约束系统开发 整车安全技术规范（ VTS Safety） NCAP星级目标分解（汽车目标市场和项目定义要求） C-NCAP（共 61分） 目标 5星，即总分大于 54分27侧面碰撞安全约束系统开发 Phase 2 - V
14、irtual DesignFEA StructureVirtual Component testsSimulation (PSM)OptimizationFEA Modelling (Phase 2a)SpecificationDesign ValidationComponentsComponent dataCAD GeometryDoE”s28侧面碰撞安全约束系统开发 Phase 2 - Virtual Design Detailed Modeling Technology: FE Dummy FE Door trim model Prescribed Motion (PSM) of veh
15、icle structural deformations based on FEA output of vehicle structural analysis FE Airbag model FE seat model Engineering work Design review Study CAB/SAB Shape/Stiffness Study structure deform shape and max intrusion29侧面碰撞安全约束系统开发 汽车内造型设计安全评估 Packaging/Styling review 布置结果 Layout results Project XXES2HP X 1179HP Y -360HP Z 37930变形空间 Requirementsmm Base ProjectXXa1 (upper rib) 25 31 29a2 (mid rib) 25 24 23a3 (lower rib) 25 28 12b 75 62 84c 10 54 67d 135 na 25e 160 178 186
