“2017汽车行人保护国际研讨会”于2017年12月21日天津召开,中国第一汽车集团公司研发总院CAE五研究所主管工程师于佰杰发表演讲:行人保护的开发策略。
中国第一汽车集团公司研发总院CAE五研究所主管工程师于佰杰
现场实录:
各位领导大家好,我今天题目是行人保护的开发策略。第一部分是法律法规的介绍,随后分享一下开发流程和开发策略,最后是产品展示和未来展望。
2002年欧洲和澳洲首次将NCAP纳入法规,2006中国开始提出24005法规要求,2013年提出QCT938,2018年实现C-NCAP评价体系。
中国行人事故率比较高,死亡人数占30%,是全球最高的。而在行人安全防护措施是势在必行,中国将会快速推行弱势群体的保护。
到目前为止已经积累了大量的开发经验,并且已经形成完整的开发流程,在产品项目中,我们需要平衡现有的造型和布置和相互关系,这直接影响了难易程度,我们根据定位设计目标并且逐步分解,在大数据的时候形成理论要求,并且对于此阶段的布置方案也需要进行积极的判断和反馈,直到造型和布置要求能够满足行人保护的需求。
在产品开发阶段,主要是解决结构的设计问题,这里面涉及到诸多结构分析,最终获得满足各方面的要求结构设计方案,在最后的产品认证阶段,主要通过时间验证与优化解决达成的问题,而在生产阶段我们又进行最终的摸底实验,并结合C-NCAP的认证。
基本措施就是在降低车体高度,提供一个缓冲,行人保护头部碰撞区分别是A柱的影响区域,玻璃的影响区等等。在外造型的时候尽可能缩小头部碰撞区域,并且我们直接参与发罩的断面、水槽断面等行人保护相关零件的结构设计。
水槽和雨刮区域,我们可以设计为开孔形式,可以将雨刮支架的设计,来实现这部分区域的得分。而在发动机罩影响区域,需要产品深化阶段,保证外板之间的距离,并且将布置在A柱区域,我们也可以设计,在翼子板区域,这个区域可以采用轻质的翼子板。我们可以通过采用提高散热器高度解决散热器的问题。发罩锁加强板也可以推动可设计方案实现。
腿型保护区域主要是平衡车辆前部造型,是上中下三个区域关系,首先在前部造型区域需要较为平缓,格栅的外表面最好是连贯不是突变的,而且需要都承载件作为支撑,比如脱钩、充电口应该在碰撞区之外,上部区域主要是通过前保险杠的蒙皮格栅进行平衡,中间区域的刚度需要通过保险杠的支撑结构进行平衡。
在产品设计阶段,需要对设计提供的数据进行模型搭建,首先进行网格划分然后建立项目路径,对于各级路径按照规则和所分配的号段进行模型切割清理以及边界条件的设定,随后需要进行碰撞区域的划分,最后消除穿透、运行路径设定、批量提交计算和自动生成报告。CE分析工作有重复性强和比较烦琐的特点,建立一个集成化、智能化、标准化软件平台,能够快速提高效率缩短开发周期。
在产品阶段CE精度是至关重要的,要求具备比较准确的材料特性表征,特别是非金属零件,准确的边界条件和参数,在进行优化时首先需要制订详细的得分策略,例如我们可以共同对发罩以及东西进行详细优化,使得结构更加合理,最终达成一个性能目标。需要对数据进行最终版的验证,而且要及时跟踪后续数据更改。
在产品验证阶段,主要是通过实验阶段对产品行人保护性能进行验证,实验前再次和CE数据和分析结果。在实验实施过程当中需要控制实验精度,如果差度比较大需要停止,并且记录实验得分给出评价。
产品验证阶段需要给出CE标定,零件状态也需要和实验一致,零件的碰撞速度、行人保护碰撞速度和撞击位置也要和实验一致,CE的仿真分析需要真实的实验过程,如果不满足目标要求,我们需要制订比较合理的优化方案,在这一阶段很多零件已经开模了,其次对于更改费用较少的零件进行优化,尽量寻找修改模具就可以实现优化方案。
在生产阶段主要是进行跟摸底实验结合C-NCAP的认证,协助确认硬件状态,在整个乘用车产品开发流程中,试验保护开发是贯穿始终,需要一直跟踪状态,并且及时反馈硬件,提供专业的策略,以及从2010年开始考虑性能开发工作,同时期获得了2012年五星,随后又进行了A级、B级、SUV车和性能开发工作。在现金技术方面铝合金发罩,检测效果达到45%以上,掌握了铝合金的结构设计方法,并且具备了涂装工艺,同时达到各项性能的平衡。
同时也进行了一些碳纤维发罩的研究,由于过程比较复杂,对于保护效果目前看不太理想,但是在将来随着新型材料技术提升,乘用车防护效果必然会提升。随着人们对弱势群体的增强和法律法规出现,主动弹起式发罩会被逐渐普及。
AEB智能识别技术会逐渐普及,汽车安全技术任重道远,汽车行人保护安全技术也在改革我们生活,相信未来世界会更加美好,主要内容就是这些,希望我的分享能够为大家提供帮助,谢谢!
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