题目：车身正面碰撞相容性研究

随着汽车保有量的上升，交通事故已成为全球一大公害；其中大部分与两车或多车相撞有关。目前，各国对于车辆耐撞性的研究已较为成熟，但是，事故发生的情况千差万别：当相碰撞两车在质量、刚度或结构等方面差异较大，即两车碰撞“不相容”时，往往会对处于劣势的车辆乘员造成极大的伤害。因此，在耐撞性研究的基础上提出了相容性（Compatibility）的概念，旨在降低碰撞中的总体伤亡率。该问题的研究具有一定的社会经济效益，应该作为现行碰撞法规的补充受到重视。本文首先以某微型车为对象，研究了正面碰撞简化模型的建立方法，经过与其详细模型和试验结果的对比，简化模型可以在研究车辆碰撞响应速度、加速度峰值、碰撞力及变形量时作为替代模型，具有一定的可信性。其次，研究了相容性中具有代表性的轿车与SUV正面碰撞问题。参照前述简化模型建立方法，分别建立了轿车及SUV正面碰撞简化模型。对若干组具有不同质量、刚度及前部几何结构的轿车及SUV模型进行碰撞仿真和结果比较，分析了以上各因素对碰撞相容性的影响规律。再次，研究了相容性评价的测力墙试验方法，以及由此得出的平均作用力高度AHOF（Average Height of Force）及均衡性指标HAM（Homogeneity Assessment）的有效性。建立了测力墙有限元模型，分别对前述轿车及SUV简化模型进行了单车测力墙碰撞仿真，得到其各自的相容性评价指标。再通过两车相撞仿真，验证了相容性评价指标的有效性。提出了改善轿车及SUV相容性的结构修改方案并通过仿真分析进行了验证。综合以上研究结果，总结了车辆正面碰撞相容性的评价方法。最后，应用前述研究方法及结果，对某轿车及SUV整车详细模型进行了单车测力墙仿真以及两车正面碰撞仿真，计算了各自的AHOF及HAM指标，分析了两车碰撞结果，提出了碰撞相容性的改进措施。