如何看待中保研第二次碰撞测试所有车型几乎全军覆没?

谢邀~

最近因为项目到了节点,要做Torsion计算,所以一直在寻求一些更好的提升performance的方案,也就更多精力集中在碰撞这一块,也恰巧被邀回答,就想简单的聊一聊碰撞话题。

一.碰撞安全的实质和目标

汽车安全分为主动安全和被动安全两大类:

主动安全指通过优化车辆操控系统,主动预防事故的发生;

被动安全指在汽车发生碰撞事故时,如何在最大程度上对驾乘者进行保护。被动安全又可以分为安全车身结构和乘员保护系统两大类

汽车的结构抗撞性最终的目的是研究汽车刚性分布的合理性,主要有两方面目的:

1. 最大程度上减轻成员收到的碰撞冲击,缓和或者吸收碰撞所产生的能量

2. 在保护成员生存可能性的前提下,还要利于成员逃脱和车外救护

为了看起来更直观,做了个简单的整车扭转刚度图表,因为力的传导路径不同,所以零部件对于整车刚度的贡献值大小不尽相同,但大体趋势相同,贡献最大的毫无疑问是白车身,作为一个白车身工程师,情不自禁有点骄傲和膨胀了,白车身对整车的刚度值贡献要超过整车的1/2以上,最拖后腿的当属布置在前悬架前面的稳定杆,贡献值为负,稍加鄙视~

早期的时候,碰撞性能的研究通常是依靠试验方法,如上世纪三十年代通用集团采用的固定臂碰撞试验;直到五十年代中期,各国汽车厂商才普遍开始对各自产品进行碰撞性能研究;在七十年代以前,车对障碍物的撞击实验是评价一辆车是否抗撞的唯一方法;不过随着数值仿真技术的发展,再加上计算机技术的硬件支持,使得汽车碰撞结构的抗撞性进入一个全新的时代。与试验方法相比,计算机仿真虽然在材料模型和壳单元公式中存在着一系列问题,但同时具有周期短、费用低、可重复、获取数据方便、不受空间和气候条件限制等诸多优点,从而受到各大汽车厂商的青睐。

汽车安全、节能和环保是当今汽车工程领域的研究热点,汽车工业的飞速发展在给社会文明带来便利和活力的同时,由于汽车而造成的交通事故和环境污染也给社会带来了巨大的人员伤亡和财产损失,汽车的碰撞安全是汽车重要的属性之一,几乎所有上市的汽车都必须要满足严格的碰撞安全法规要求,同时安全性也是消费者最关注的重要指标之一。

二.中保研第二次碰撞结果浅析

我把这次中保研的碰撞结果,根据自己的想法按照优劣做了个排名,我相信绝大多数消费者跟我一样,更多关注的点一定是车内乘员安全性,如果真的发生被动碰撞,最想保全的一定是自己和家人,所以:

我毫不犹豫的讲奕泽IZOA放到了第一名,当然综合性能评分也不辜负我对他的评分,一直被讽刺皮薄馅大的日系车,这次算是个露了脸,涨了面儿;

最让我惊讶的莫过于众泰T600,虽然是顶配,但结果好的还是让人惊讶,不过对于网上开始吹众泰的,还是想说一句:散了吧;

一直被公众所信赖的德系车,反而表现令人大失所望,是不是可以反省一下了?

至于比亚迪,虽然车型相对其他品牌有点吃亏,但结果还是有点过于惨烈了,虽然我挺喜欢你,但是对不起。

三. 影响碰撞的因素

1. 材料是基础

在汽车设计过程中,虽然说选材需要考虑价格、适用性、轻量化等因素,但最关键的一定是成型之后的performance,因为它影响着整车的性能参数。影响最大的莫过于高强度材料的选取,比如高强度钢、合金材料、碳纤维材料等。

虽然说镁合金、铝合金、碳纤维等高强度材料一直被推崇,但目前阶段,我还是更看好传统的高强度钢。之前回答过关于高强度钢的问题,所以在这就不细说了,会将之前的回答贴在文末,感兴趣的小伙伴可以点开看。

2. 结构是灵魂

结构对碰撞性能的影响是非常明显的,往往在设计阶段初中期,结构方案会历经无数次变更,零件增减、搭接方式、材料更替,每一次方案的变更都会对碰撞性能产生直接的影响;另一方面如果仅仅考虑车身的刚性和整车的碰撞性能也是不可行的,毕竟还有轻量化这个重要的课题在旁边监督着,之前关于轻量化也过一篇浅显的文章,也会放在文末,不细说,感兴趣的小伙伴搓开看。

3. 工艺是纽带

汽车的生产制造有四大工艺,冲压、焊接、涂装、总装。这次主要想说一下工艺过程中材料的特性变化对零部件的抗撞性有什么样的影响,比如现在车身大多数零件采用的是冷冲压成型工艺:效率高、互换型好、批量生产成本低等诸多优点,但是材料在经过冲压后,材料厚度会变得不均匀,同一零部件在不同部位的塑性变形量也不同,这也就导致材料在冲压前后的力学性能是不同的;比如车身在涂装车间会经过多道工序,长时间经受180℃的烤漆高温环境,会导致零件特性参数发生较大改变。

这个时候计算机仿真模拟的优势就可以凸显出来了,只要你感兴趣,你甚至可以自己在家来做仿真分析,可以做一个简单的介绍:

ⅰ模拟过程中主要影响参数的选择:网格大小、本构关系模型、摩擦系数、控制参数等

ⅱ有限元模型建立

ⅲ考虑成型过程中厚度变形和加工硬化等塑性形变

ⅳ然后当然是输入初始信息得到模拟结果:厚度、弹性模量、屈服应力、等效应变

因为如花老师最近真真的是太累了,而我又真的是特比特别喜欢有限元模型,所以就给你们看个前纵梁是我有限元模型吧,直接上结论:等效应变对碰撞性能影响最大,其他三个影响因素表现都不是很明显,然而当这四种影响因素所产生的效果叠加在一起后的综合影响反而不如等效应变自身的影响大,至于为什么,只能说这是个复杂的变形机理。

汽车车身哪些部位需要高强度材质,为什么?李如花:轻量化是“去之糟粕”,不是“偷工减料”

来源:知乎 www.zhihu.com

作者:李如花

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