敞篷車翻滾工況開發簡介

一、前言

敞篷車沒有固定車頂,空間更加開闊,加上其流暢動感的造型,深受眾多年輕人的喜愛。然而,因為車頂的缺失,車身結構完整性大打折扣,敞篷車的安全性一直以來備受關注,也是敞篷車開發的難題之一。沒有了車頂結構的保護,萬一真的翻車,如何保證乘員的安全?本文將圍繞這個問題展開,介紹敞篷車的翻滾安全開發。
敞篷車翻滾工況開發簡介的圖1
圖1 邊坡翻滾、螺旋翻滾 、側向拋翻
二、翻滾相關評價體系
為考核車輛的翻滾安全性,現有的翻滾相關評價體系除法規工況外,還包括NCAP等其他評價機構推出的相關考核工況,這些評價規程共同推動著車輛翻滾安全性的發展。 敞篷車翻滾工況開發簡介的圖2
圖2 翻滾評價體系

上述評價體系中,頂壓和動態翻滾是較為常見的兩個考核工況。其中頂壓工況主要考慮車頂結構強度,頂壓系數高的車輛在發生翻滾事故時可以有效減小車頂變形,為乘員提供充足的生存空間;FMVSS 208動態翻滾工況則可以全面的考察車身結構性能及安全約束系統的整體表現。
敞篷車翻滾工況開發簡介的圖3
圖3 頂壓與FMVSS 208翻滾
三、翻滾安全開發
車身結構設計是敞篷車翻滾開發的基礎,當敞篷車發生翻滾事故時,因為缺少車頂的支撐與保護,乘員頭部是最容易受傷的部位,因此,如何保證乘員頭部在翻滾事故中擁有足夠的生存空間至關重要。
敞篷車翻滾工況開發簡介的圖4
圖4 頭部生存空間
觀察市面上的敞篷車,翻滾架已經幾乎成為標配。在車輛翻滾時,翻滾架與A柱共同起到支撐作用,可以為假人頭部提供足夠的生存空間,有效減少頭部傷害。目前翻滾架的形式主要分為兩種:固定式和主動式,其中固定式翻滾架的成本相對較低,應用更為廣泛。除了翻滾架,另外一個需要重點關注的則是A柱區域,A柱和翻滾架兩者相輔相成,缺一不可。
翻滾架和A柱的設計應當具有足夠的Z向高度,并嚴格控制兩者在翻滾工況中的變形量。其中A柱區域的加強,除了提升材料料厚及強度外,在A柱中增加一根較強的管梁是比較主流的做法,管梁可以有效提升A柱區域的整體強度。
敞篷車翻滾工況開發簡介的圖5
圖5 翻滾架及A柱管梁
四、小結
隨著車輛安全技術的不斷發展,敞篷車的安全性也得到極大提升,各大汽車廠商也越來越重視敞篷車的安全性開發,因此敞篷車也同樣可以帶給消費者滿滿的安全感。
來源: 上汽安全 與CAE技術


END



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