新型汽车后防护装置的碰撞仿真研究

乔维高，李章宏，凡 乐，饶紫微

（1.武汉理工大学汽车工程学院，湖北 武汉 430070；2.汽车零部件新技术湖北省重点实验室，湖北 武汉 430070）

随着我国道路汽车数量的逐年增加，交通事故也在不断增多。特别是在高速公路上，轿车与大型货车之间的追尾频繁发生，常导致轿车乘员群死群伤。因此，对汽车后防护装置抗撞性和吸能性的研究，尽量减轻追尾事故发生后追尾车辆乘员的伤害非常有必要。笔者建立了一般货车的汽车后防护装置、壁障和实车的三维实体模型，依次进行壁障与后防护装置、实车与后防护装置的正面碰撞和偏置碰撞仿真，分析仿真结果，在此基础上提出了一种新型吸能式的汽车后下部防护装置，对其进行皮卡与之的碰撞仿真分析，通过实车追尾仿真实验对新型汽车后防护装置进行验证，以求最大限度地减少追尾碰撞带来的损失，对于提高汽车被动安全性，减轻对追尾汽车乘员的伤害有重要意义。

1 汽车后下部防护装置的碰撞仿真

1.1 有限元建模

1.1.1 汽车后防护装置和壁障的建模

运用CATIA建立汽车后下部防护装置和壁障的几何模型，根据实际，后防护装置横梁和支承臂的壁厚均设置为2 mm。以实际经验，发生追尾碰撞后，被追尾汽车后防护装置会有较大的变形，车尾部分一般刚度都很大，变形相对比较微弱，因此，后防护装置的横梁与支承臂均使用20×20 mm的网格，车尾部分采用50×50 mm壳单元。由于壁障发生的变形相对来说非常小，因此网格划分采用100×100 mm实体单元。……