Повышение энергоемкости кузовов при определении безопасности авто — Часть 5. Конфигурации поперечного сечения энергопоглощающих вставок

Июнь 22nd, 2013

По результатам статических испытаний и последующих расчетов можно сравнить энергоемкости различных конструкций и сделать на стадии проектирования заключение, насколько последующая или разрабатываемая конструкция лучше или хуже с точки зрения пассивной безопасности.

Помимо этого, при проведении статических испытаний могут быть замерены перемещения точек крепления узлов и агрегатов, находящихся в подкапотном пространстве, и тем самым может быть спрогнозировано перемещение их в процессе лобового удара. В частности, можно установить перемещение рулевой колонки и степень ее проникновения в салон автомобиля, что очень важно, так как рулевая колонка и рулевое колесо являются основным источником травмирования водителя при лобовом ударе.

Как показывают статические испытания передней части автомобиля, при деформации ее элементов в наиболее нагруженных местах возникают пластические шарниры, и поглощение энергии идет в основном за счет деформации изгиба с образованием пластических шарниров. Таким образом, поглощаемая энергия, отнесенная к единице массы конструкции, является незначительной.

Перед конструкторами возникает необходимость создания таких элементов конструкций, в которых в поглощении энергии участвовал бы весь объем материала и деформация носила бы направленный характер. Одним из возможных вариантов являются конструкции, поглощающие энергию за счет потери устойчивости. В качестве примера может быть рассмотрена потеря устойчивости центрально сжатым стержнем.

Если стержень теряет устойчивость в зоне пластических деформаций, то для определения PКр используют эмпирические зависимости. Как в первом, так и во втором случаях в поглощении энергии будет участвовать весь объем материала стержня. Другим примером таких конструкций являются коробчатые элементы, имеющие определенные соотношения размеров и деформирующиеся за счет потери устойчивости их стенок (рис. 75). При потере устойчивости на стенках таких элементов образуются складки по всей их длине, и, таким образом, в процессе энергопоглощения участвует весь объем материала. Такая конструкция показана на рис. 76, а, там же показана конструкция после потери устойчивости (рис. 76, б).

Повышение энергоемкости кузовов при определении безопасности авто - Часть 5. Конфигурации поперечного сечения энергопоглощающих вставок

Рис. 75. Конфигурации поперечного сечения энергопоглощающих вставок.

Повышение энергоемкости кузовов при определении безопасности авто - Часть 5. Конфигурации поперечного сечения энергопоглощающих вставок

Рис. 76. Энергопоглощающая вставка: а — расчетная схема; б — вид после испытаний.

Рубрики: Безопасность конструкции автомобиля | Теги: , , , , ,