基于2021版C-NCAP侧面柱碰的某SUV车身结构优化设计

吴磊 郑坤 黄茜

摘要：为使某在研SUV车型侧面柱碰达到我国2021版新车评价规程（C-NCAP）的5星要求，文章根据收集整理的国内外侧面柱碰数据初步设定车身侧围侵入设计目标值，搭建侧面柱碰仿真计算模型进行有限元仿真计算，并根据基础状态的结果对车身结构进行优化设计，提升车身侧面柱碰耐撞性能，使侧围侵入量基本满足设计目标值，通过乘员约束系统仿真计算获得假人损伤及得分以验证车身结构优化的效果，结合约束系统计算结果中假人各部位的得分情况对初步设定的设计目标值进行修正，从而获得更加合理的设计目标值，可为后续车型开发提供参考。

关键词：侧面柱碰;C-NCAP;设计目标值;结构优化;有限元;约束系统

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随着我国汽车工业的飞速发展，汽车保有量快速增长，由此带来的一大问题就是汽车交通事故也在逐年增加，造成了巨大的生命和财产损失。而在汽车交通事故中，侧碰致伤率仅次于正面碰撞[1]，这其中车体与柱状体侧面撞击事故约占14%，但死亡率高达38%[2]。柱状体侧面撞击事故死亡率高的原因主要是碰撞体的刚性大且接触面积小，而车辆的侧围结构相对较薄弱且吸能空间有限，发生事故时车身变形大，车身结构及外部物容易侵入到乘员生存空间对乘员造成伤害。因此，美国高速公路协会（NHTSA）和欧洲新车评价规程（Euro-NCAP）已经新增了侧面柱碰评价工况，我国的2021版新车评价规程（C-NCAP）也将增加侧面柱碰工况以模拟车辆侧面撞击电线杆、广告牌、大树等柱状刚性物的事故现象，该工况的引入将会对车身侧面结构的设计提出更高的要求。……