多级吸能式防撞垫及其碰撞分析方法

1.本发明涉及汽车工程技术领域，尤其是涉及与多级吸能式防撞垫及其碰撞分析方法。


背景技术：

2.乘用车与专用汽车发生的追尾事故是最为严重的交通事故类型之一，我国现行的施工、作业类专用汽车后下部防护装置基本为钢材或铝材焊接而成的框架结构，此结构仅符合gb 11567-2017规定的静态压力测试，但在实际追尾事故中，此结构难以有效吸收碰撞能量并阻止乘用车侵入车底，从而造成严重的人员伤亡和车辆损毁。近年来，国家及地方相关部门相继出台文件，严格要求从安全设施配备等方面强化道路施工、作业安全管理；依据法规中道路施工、作业车辆需加装防撞垫的要求，以及危化品运输车辆加装防撞垫的需求，防撞垫产品迎来市场的爆发期。
3.同时，目前国内市场主流单级式防撞装置产品，由于只包含单一吸能箱体，即使在轻度碰撞后也需整体更换，其性能缺陷难以满足市场多元化的应用需求。
4.轿车追尾专用车辆造成乘员伤亡的原因包括挤压伤害及二次碰撞伤害。其中造成挤压伤害的原因为轿车过大的碰撞变形，导致发动机等刚性较大部件向后侵入驾驶室，乘员生存空间丧失；二次碰撞伤害是由于乘员与约束系统碰撞造成的，而二次碰撞伤害程度取决于碰撞加速度数值，过大的碰撞加速度将导致过大的伤害。如图1所示，现有技术的吸能式防撞垫安装在专用车辆尾部，当轿车追尾专用车辆时，通过防撞垫内部吸能单元的轴向压溃变形吸收碰撞的能量，能够有效降低轿车的变形量及碰撞加速度，进而保护车内乘员的安全。但不能有限解决二次碰撞造成的危害。
5.因此，多级吸能式防撞垫的研发与应用成为亟待解决的问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明旨在提出多级吸能式防撞垫及其碰撞分析方法，从而解决现有技术的不足，解决只包含单一吸能箱体，即使在轻度碰撞后也需整体更换，其性能缺陷难以满足市场多元化的问题。
7.为实现上述目的，本发明提出的其中一个技术方案是：多级吸能式防撞垫，该装置包括:
8.多级碰撞缓冲结构，用于在碰撞过程中，压溃变形吸收碰撞能量；
9.支撑框架，用于支撑多级碰撞缓冲结构；
10.变形诱导结构，当超过该装置承压极限时，支撑框架发生折弯变形，诱导支撑框架沿其折弯方向进行变形。
11.进一步的，所述多级碰撞缓冲结构包括至少三级的碰撞缓冲结构，分别为一级碰撞缓冲结构、二级碰撞缓冲结构和三级碰撞缓冲结构。
12.进一步的，所述一级碰撞缓冲结构位于支撑框架的上端，一级碰撞缓冲结构为前
端树脂防护罩，当低速追尾碰撞时，支撑框架和一级碰撞缓冲结构能够提供可靠支撑。
13.进一步的，所述二级碰撞缓冲结构内设置具有多层的波纹的橡胶缓冲层。
14.进一步的，所述三级碰撞缓冲结构内设置具有多个空心圆柱的波纹管，两相邻的波纹管之间间隔距离为一个波纹管的直径。
15.进一步的，每个波纹管外部套接有弹簧保护套。
16.进一步的，变形诱导结构位于支撑框架的框体内。
17.进一步的，变形诱导结构与支撑框架一体成型。
18.进一步的，所述支撑框架为带弧度的型材，以其弧度作为变形诱导结构。
19.本发明提出的其中另一个技术方案是：多级吸能式防撞垫的碰撞性能分析方法，该方法包括：
20.s1、对碰撞试验台车进行正面碰撞，获取碰撞试验台车在碰撞过程中的溃缩距离与时间曲线、原始低速碰撞试验数据、原始中速碰撞试验数据碰、原始高速碰撞试验数据碰以及撞试验台车cad数模，同时获取碰撞试验台车的各种参数；
21.s2、创建上述的多级吸能式防撞垫的有限元模型，并将模型加载在碰撞试验台车上，对撞击的防撞装置模型各部件进行网格划分，并对各部件赋予部件属性值；
22.s3、将生成的防撞装置有限元模型提交到运算器中，进行碰撞仿真，并将碰撞仿真过程数据输出；
23.s4、将s3所得数据分别与原始低速碰撞试验数据、原始中速碰撞试验数据碰、原始高速碰撞试验数据的相同含义的数据进行对比分析，确定需调整部件的参数取值范围；
24.s5、根据s4对比结果，对s2中防撞装置模型的需调整部件重新进行参数赋值；
25.s6、将s5所得防撞装置模型提交到运算器中，进行碰撞仿真，并将碰撞仿真过程数据输出；
26.s7、将s6数据分别与原始低速碰撞试验数据、原始中速碰撞试验数据碰、原始高速碰撞试验数据举行比对，当二者结果不一致时，返回s5；当二者结果一致时，输出该有限元模型。
27.本发明的有益效果是：
28.1、多级吸能式防撞垫能够提供多级碰撞缓冲保护，低速、中速、高速追尾碰撞时，一级、二级、三级碰撞缓冲机构分别起主要的缓冲吸能作用，低速度等级追尾碰撞时，不得损伤高等级吸能装置，以保证维修经济性。
29.2、通过波纹板的特殊结构，可以有效的将碰撞力均匀分布至缓冲块上，且波纹板自身变形小，在波纹板维修时，仅仅需要通过整形即可。碳纤维板抗拉强度是普通钢材的数倍以上，弹性模量优于钢材，具有优异的抗蠕变性能，耐腐蚀性和抗震性，碳纤维板强度高、质量仅为钢的1/5，有较高的韧性。
30.3、若干吸能波纹管的设置，有效的将防撞板传递过来的碰撞力和动能进行吸收，且波纹管为空心圆柱，在进行吸能变形时，波纹管通过轴向压溃变形，吸收能量碰撞。
31.4、以qc/t 1129-2019法规为依据进行10km/h、30km/h、80km/h正面台车碰撞仿真分析，得出碰撞加速度、碰撞变形模式数据，通过数据分析发现，在低速、中速、高速碰撞过程中碰撞加速度均不大于40g，能够有效保护追尾乘用车乘员的安全；同时，低速度等级追尾碰撞时，未损伤高等级吸能装置。
附图说明
32.图1是现有技术中的吸能式防撞垫内部结构的示意图；
33.图2是实施例1的多级吸能式防撞垫的示意图；
34.图3是实施例2的多级吸能式防撞垫的示意图；
35.图4是实施例6中的多级吸能式防撞垫仿真模型的示意图；
36.图5是实施例6中的低速碰撞加速度曲线图；
37.图6是实施例6中的低速碰撞过程前的示意图；
38.图7是实施例6中的低速碰撞过程后的示意图；
39.图8是实施例6中的低速碰撞台车最大侵入位置的示意图；
40.图9是实施例6中的中速碰撞加速度曲线图；
41.图10是实施例6中的中速碰撞过程前期的示意图；
42.图11是实施例6中的中速碰撞最大侵入位置的示意图；
43.图12是实施例6中的高速碰撞加速度曲线图；
44.图13是实施例6中的高速碰撞过程前期的示意图；
45.图14是实施例6中的高速碰撞最大侵入位置的示意图；
46.图15是实施例3的铝合金材质层体的截面示意图；
47.图16是实施例7中的10km/h撞击吸能式防撞垫变形图；
48.图17是实施例7中的10km/h撞击吸能式防撞垫加速度曲线；
49.图18是实施例7中的30km/h撞击吸能式防撞垫变形图；
50.图19是实施例7中的30km/h撞击吸能式防撞垫加速度曲线；
51.图20是实施例7中的80km/h撞击吸能式防撞垫变形图；
52.图21是实施例7中的80km/h撞击吸能式防撞垫加速度曲线；
53.图22是实施例1中的波纹管的截面示意图；
54.其中，1、多级碰撞缓冲结构；2、支撑框架；3、变形诱导结构；4、一级碰撞缓冲结构；5、二级碰撞缓冲结构；6、三级碰撞缓冲结构；7、橡胶缓冲层；8、波纹管；9、弹簧保护套。
具体实施方式
55.为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例和附图对本发明进行进一步的描述。
56.实施例1
57.如图2和图22所示，多级吸能式防撞垫，该装置包括:
58.多级碰撞缓冲结构1，用于在碰撞过程中，压溃变形吸收碰撞能量；
59.支撑框架2，用于支撑多级碰撞缓冲结构1；
60.变形诱导结构3，当超过该装置承压极限时，支撑框架2发生折弯变形，诱导支撑框架2沿其折弯方向进行变形。
61.进一步的，所述多级碰撞缓冲结构1包括至少三级的碰撞缓冲结构，分别为一级碰撞缓冲结构4、二级碰撞缓冲结构5和三级碰撞缓冲结构6。
62.具体的，所述一级碰撞缓冲结构4位于支撑框架2的上端，一级碰撞缓冲结构4为前端树脂防护罩，当低速追尾碰撞时，支撑框架2和一级碰撞缓冲结构4能够提供可靠支撑。
63.具体的，所述二级碰撞缓冲结构5内设置具有多层的波纹的橡胶缓冲层7。
64.具体的，缓冲层7一方面将一级碰撞缓冲结构4受到并传递过来的碰撞力和动能进行分散，均匀分散至缓冲层7上，然后三级碰撞缓冲结构6，避免三级碰撞缓冲结构6发生局部受力到而导致变形的问题。另一方面，缓冲层7具有良好的韧性、抗震性和回弹性，可以有效的将一级碰撞缓冲结构4受到的冲击力或碰撞力回弹，避免一级碰撞缓冲结构4局部受到快速的冲击而立即发生变形。
65.橡胶缓冲层7整体呈弧形的波纹板，波纹板两端分别超过汽车前后部的左右两顶角位置。在碰撞中，在一级碰撞缓冲结构4的四个顶角位置也极易发生碰撞，所以，将波纹板延长至包裹住一级碰撞缓冲结构4的四个顶角位置，实现对顶角位置的一级碰撞缓冲结构4的保护和对顶角部位一级碰撞缓冲结构4受到的撞击力进行分散。
66.具体的，所述三级碰撞缓冲结构6内设置具有多个空心圆柱的波纹管8，两相邻的波纹管8之间间隔距离为一个波纹管8的直径。
67.具体的，每个波纹管8外部套接有弹簧保护套9。
68.具体的，一是保证波纹管8在碰撞过程中纵向顺序压溃，避免歪斜导致的压溃模式不一致；二是弹簧保护套9在碰撞压缩过程中同样吸收碰撞的能量，波纹管8压溃为塑性变形，碰撞结束后回弹微小，由于波纹管8两端与弹簧保护套9连接，压溃变形后的波纹管8能够抑制压缩弹簧保护套9的回弹。从吸能的角度，波纹管与弹簧保护套9构成的并联吸能结构，其吸能效率更高。
69.多级吸能式防撞垫能够提供多级碰撞缓冲保护，低速、中速、高速追尾碰撞时，一级、二级、三级碰撞缓冲结构分别起主要的缓冲吸能作用，低速度等级追尾碰撞时，不得损伤高等级碰撞缓冲结构，以保证维修经济性。所设计多级吸能式防撞垫分三级吸能缓冲装置，分别在低速(速度≤10km/h)、中速(10km/h＜速度≤30km/h)、高速(速度＜30km/h)追尾碰撞时起到主要的缓冲吸能作用，中、低速等级追尾碰撞时，碰撞加速度不得大于40g，高速追尾碰撞时，通过增减三级碰撞吸能装置的纵向尺寸，实现不同防撞速度等级产品的研发，同时满足qc/t1129-2019法规要求的加速度不大于40g的要求。支撑框架的设计需满足低速追尾碰撞时，支撑框架能够提供可靠支撑；中速追尾碰撞时，支撑框架能够可靠支撑二级碰撞缓冲结构，保证其内部吸能单元的稳定压溃变形，并且当超过支撑框架的极限刚度时，在诱导结构的作用下发生折弯变形，避免由于支撑框架的刚度过大导致碰撞加速度过高；高速碰撞时，支撑框架在有效支撑二级碰撞缓冲结构充分压溃吸能后发生弯折变形，进而不影响三级碰撞缓冲结构的缓冲吸能效果。
70.实施例2
71.如图3所示，与实施例1不同的地方在于：二级碰撞缓冲结构5和三级碰撞缓冲结构6内均设置为铝合金材质层体。
72.实施例3
73.如图15所示，与实施例1-实施例2不同的地方在于：具体为，铝合金材质层体的方形截面内设置四层隔板，相比于口字型、日字形、目字形截面，在保证防撞缓冲效果的同时，能够实现轻量化设计(可减少横向布置的缓冲单元数目)。
74.实施例4
75.与实施例1-实施例2不同的地方在于：进一步的，变形诱导结构3位于支撑框架2的
框体内。
76.实施例5
77.进一步的，变形诱导结构3与支撑框架2一体成型。
78.具体的，所述支撑框架2为带弧度的型材，以其弧度作为变形诱导结构3。
79.实施例6
80.多级吸能式防撞垫的碰撞性能分析方法，该方法包括：
81.s1、对碰撞试验台车进行正面碰撞，获取碰撞试验台车在碰撞过程中的溃缩距离与时间曲线、原始低速碰撞试验数据、原始中速碰撞试验数据碰、原始高速碰撞试验数据碰以及撞试验台车cad数模，同时获取碰撞试验台车的各种参数；
82.s2、创建上述实施例2所述的多级吸能式防撞垫的有限元模型，并将模型加载在碰撞试验台车上，对撞击的防撞装置模型各部件进行网格划分，并对各部件赋予部件属性值；
83.s3、将生成的防撞装置有限元模型提交到运算器中，进行碰撞仿真，并将碰撞仿真过程数据输出；
84.s4、将s3所得数据分别与原始低速碰撞试验数据、原始中速碰撞试验数据碰、原始高速碰撞试验数据的相同含义的数据进行对比分析，确定需调整部件的参数取值范围；
85.s5、根据s4对比结果，对s2中防撞装置模型的需调整部件重新进行参数赋值；
86.s6、将s5所得防撞装置模型提交到运算器中，进行碰撞仿真，并将碰撞仿真过程数据输出；
87.s7、将s6数据分别与原始低速碰撞试验数据、原始中速碰撞试验数据碰、原始高速碰撞试验数据举行比对，当二者结果不一致时，返回s5；当二者结果一致时，输出该有限元模型。
88.具体的，一级碰撞缓冲机构为树脂防护罩，二级、三级碰撞缓冲装置为铝合金材质，支撑框架采用q235方钢管及圆管焊接而成；应用hypermesh作为前处理软件进行有限元模型的搭，采用四边形壳单元进行各部件的网格划分，为保证计算精度，单元边长定义为10mm，关键部位定义为8mm，根据材料拉伸试验曲线定义各部件材料属性，二保焊及铆接采用rbe2单元模拟。
89.碰撞台车选用qc/t 1129-2019法规碰撞试验规定的1.5t全宽台车，台车框架采用mat20刚性单元定义，轮胎采用橡胶材质并模拟标准气压，台车框架左右分别置加速度传感器，用于测量碰撞加速度，台车前端刚性避障表面采用20mm厚度胶合板材质模拟，定义完成的有限元碰撞仿真模型如图4所示。
90.低速碰撞台车初始速度设定为10km/h，要求低速碰撞过程中，一级碰撞缓冲机构，即前端树脂防护罩能够吸收碰撞能量，不得损伤二级铝合金吸能装置。
91.台车以时速10km/h撞击吸能式防撞垫，碰撞加速度出现单一峰值，最大值18g，加速度曲线如图5所示。
92.碰撞过程中，仅一级碰撞缓冲机构，即树脂防护罩发生碰撞变形，碰撞开始及最大侵入位置如图6-图7所示；二级碰撞缓冲机构碰撞过程中未发生明显变形，最大侵入位置二级碰撞缓冲机构变形如图8所示，因此，在10km/h及以下低速碰撞时，仅需更换树脂护罩。
93.多级吸能式防撞垫研发的关键在于支撑框架的刚度设计，需保证支撑框架能够有效支撑一级、二级碰撞缓冲机构，以保证其在低、中速碰撞过程中充分吸能。因此，支撑框架
引入塑性铰的设计理念，中速碰撞后期，支撑框架应产生塑性铰变形，进而刚度迅速降低，以避免刚度过大导致加速度过高，同时，支撑框架的纵向变形量不应过大，导致中速碰撞过程中二级碰撞缓冲机构接触三级碰撞缓冲机构，影响维修经济性。支撑框架采用弯曲的圆管，当碰撞力达到其屈服极限时，圆管中间位置产生塑性弯折。采用doe分析方法对钢管的外径及壁厚进行2因子3水平试验设计，优化目标为台车碰撞加速度最大值最小，优化约束条件为支撑框架纵向变形量，其变形量应满足中速碰撞过程中，不得使二级碰撞缓冲机构接触三级碰撞缓冲机构。
94.钢管外径系列为50mm、80mm、100mm，钢管壁厚系列为3mm、4mm、5mm，共进行9次全因子仿真分析，在最大位移约束条件下，选择碰撞加速度最大值最小的设计方案，最优方案为钢管外径80m，壁厚4mm，以下就该方案的碰撞仿真结果进行分析。中速碰撞，台车以时速30km/h撞击吸能式防撞垫，碰撞加速度最大值22.8g，加速度曲线呈现前高后低走势，前期二级碰撞缓冲机构压溃变形，充分吸收碰撞能量；碰撞后期，当碰撞力超出支撑框架的承载极限时，支撑框架在26ms时发生折弯变形，随着碰撞能量的降低及支撑框架的折弯变形，碰撞加速度随之降低，碰撞加速度曲线如图9所示。
95.中速碰撞过程前期，二级碰撞缓冲机构充分压溃变形吸收碰撞能量，支撑框架能够有效支撑一级、二级碰撞缓冲装置，碰撞过程前期变形情况如图10所示；碰撞后期，支撑框架在诱导变形结构处产生塑性铰变形，参与吸能并防止由于支撑刚度过大导致碰撞加速度的增加，碰撞最大侵入位置如图11所示，可以看出三级碰撞缓冲机构未发生变形，因此，在30km/h及以下低速碰撞时，仅需更换一级、二级碰撞缓冲机构
。
96.进行仿真分析，该工况下，碰撞加速度最大值38.2g，加速度曲线呈现前后高、中间低走势，0.18s之前为一、二级碰撞缓冲机构压溃变形并吸收碰撞能量，当碰撞力超出框架的承压极限时，支撑框架产生折弯变形，加速度迅速下降；随着三级碰撞缓冲机构参与碰撞吸能，加速度曲线迅速攀升，碰撞后期加速度稳定在22g左右，高速碰撞加速度曲线如图12所示。
97.高速碰撞过程中，一级、二级、三级碰撞缓冲机构充分压溃变形吸收碰撞能量；碰撞初期，支撑框架能够有效支撑一级、二级碰撞缓冲机构，使其能够充分变形吸能，碰撞过程前期变形情况如图13所示；碰撞后期，支撑框架在诱导变形结构处产生塑性铰变形，进而支撑刚度迅速降低，避免由于刚度过大导致碰撞加速度过大；碰撞最大侵入位置如图14所示，此时三级碰撞缓冲机构参与碰撞吸能，通过内部吸能单元的压溃变形吸收碰撞能量，直至完全吸收台车动能。在高速碰撞时，需更换一级、二级、三级碰撞缓冲机构。
98.以qc/t 1129-2019法规为依据进行10km/h、30km/h、80km/h正面台车碰撞仿真分析，得出碰撞加速度、碰撞变形模式数据，通过数据分析发现，在低速、中速、高速碰撞过程中碰撞加速度均不大于40g，能够有效保护追尾乘用车乘员的安全；同时，低速度等级追尾碰撞时，未损伤高等级吸能装置。
99.实施例7
100.多级吸能式防撞垫的碰撞性能分析方法，该方法包括：
101.s1、对碰撞试验台车进行正面碰撞，获取碰撞试验台车在碰撞过程中的溃缩距离与时间曲线、原始低速碰撞试验数据、原始中速碰撞试验数据碰、原始高速碰撞试验数据碰以及撞试验台车cad数模，同时获取碰撞试验台车的各种参数；
102.s2、创建上述实施例3所述的多级吸能式防撞垫的有限元模型，并将模型加载在碰撞试验台车上，对撞击的防撞装置模型各部件进行网格划分，并对各部件赋予部件属性值；
103.s3、将生成的防撞装置有限元模型提交到运算器中，进行碰撞仿真，并将碰撞仿真过程数据输出；
104.s4、将s3所得数据分别与原始低速碰撞试验数据、原始中速碰撞试验数据碰、原始高速碰撞试验数据的相同含义的数据进行对比分析，确定需调整部件的参数取值范围；
105.s5、根据s4对比结果，对s2中防撞装置模型的需调整部件重新进行参数赋值；
106.s6、将s5所得防撞装置模型提交到运算器中，进行碰撞仿真，并将碰撞仿真过程数据输出；
107.s7、将s6数据分别与原始低速碰撞试验数据、原始中速碰撞试验数据碰、原始高速碰撞试验数据举行比对，当二者结果不一致时，返回s5；当二者结果一致时，输出该有限元模型。
108.具体的，应用hypermesh作为前处理软件进行有限元模型的搭，采用四边形壳单元进行各部件的网格划分，为保证计算精度，单元边长定义为10mm，关键部位定义为8mm，根据材料拉伸试验曲线定义各部件材料属性，二保焊及铆接采用rbe2单元模拟。
109.碰撞台车选用qc/t 1129-2019法规碰撞试验规定的1.5t全宽台车，台车框架采用mat20刚性单元定义，轮胎采用橡胶材质并模拟标准气压，台车框架左右分别置加速度传感器，用于测量碰撞加速度，台车前端刚性避障表面采用20mm厚度胶合板材质模拟，定义完成的有限元碰撞仿真模型如图16所示。
110.低速碰撞台车初始速度设定为10km/h，要求低速碰撞过程中，一级碰撞缓冲机构，即前端树脂防护罩能够吸收碰撞能量，不得损伤二级铝合金吸能装置。
111.台车以时速10km/h撞击吸能式防撞垫，碰撞加速度出现单一峰值，最大值18g，加速度曲线如图17所示。
112.钢管外径系列为50mm、80mm、100mm，钢管壁厚系列为3mm、4mm、5mm，共进行9次全因子仿真分析，在最大位移约束条件下，选择碰撞加速度最大值最小的设计方案，最优方案为钢管外径80m，壁厚4mm，以下就该方案的碰撞仿真结果进行分析。中速碰撞，台车以时速30km/h撞击吸能式防撞垫，碰撞加速度最大值22.8g，加速度曲线呈现前高后低走势，前期二级碰撞缓冲机构压溃变形，充分吸收碰撞能量；碰撞后期，当碰撞力超出支撑框架的承载极限时，支撑框架在26ms时发生折弯变形，随着碰撞能量的降低及支撑框架的折弯变形，碰撞加速度随之降低，碰撞加速度曲线如图19所示。
113.中速碰撞过程前期，二级碰撞缓冲机构充分压溃变形吸收碰撞能量，支撑框架能够有效支撑一级、二级碰撞缓冲装置，碰撞过程前期变形情况如图18所示；碰撞后期，支撑框架在诱导变形结构处产生塑性铰变形，参与吸能并防止由于支撑刚度过大导致碰撞加速度的增加，碰撞最大侵入位置如图18所示，可以看出三级碰撞缓冲机构未发生变形，因此，在30km/h及以下低速碰撞时，仅需更换一级、二级碰撞缓冲机构
。
114.进行仿真分析，该工况下，碰撞加速度最大值38.2g，加速度曲线呈现前后高、中间低走势，0.18s之前为一、二级碰撞缓冲机构压溃变形并吸收碰撞能量，当碰撞力超出框架的承压极限时，支撑框架产生折弯变形，加速度迅速下降；随着三级碰撞缓冲机构参与碰撞吸能，加速度曲线迅速攀升，碰撞后期加速度稳定在22g左右，高速碰撞加速度曲线如图21
所示。
115.高速碰撞过程中，一级、二级、三级碰撞缓冲机构充分压溃变形吸收碰撞能量；碰撞初期，支撑框架能够有效支撑一级、二级碰撞缓冲机构，使其能够充分变形吸能，碰撞过程前期变形情况如图20所示；碰撞后期，支撑框架在诱导变形结构处产生塑性铰变形，进而支撑刚度迅速降低，避免由于刚度过大导致碰撞加速度过大；碰撞最大侵入位置如图20所示，此时三级碰撞缓冲机构参与碰撞吸能，通过内部吸能单元的压溃变形吸收碰撞能量，直至完全吸收台车动能。在高速碰撞时，需更换一级、二级、三级碰撞缓冲机构。
116.以qc/t 1129-2019法规为依据进行10km/h、30km/h、80km/h正面台车碰撞仿真分析，得出碰撞加速度、碰撞变形模式数据，通过数据分析发现，在低速、中速、高速碰撞过程中碰撞加速度均不大于40g，能够有效保护追尾乘用车乘员的安全；同时，低速度等级追尾碰撞时，未损伤高等级吸能装置。
117.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。