进入21世纪以后,车辆安全性越来越受到人们的重视,成为人们购车时考虑的最重要因素之一。EuroNCAP第二阶段对汽车安全性提出了更加苛刻的要求,C-NCAP也将增加新的测试项目,这对汽车的安全性设计提出了更大的挑战。汽车的前纵梁是前碰撞过程中主要的吸能部件,受到前部结构造型设计等方面的限制,前纵梁的长度是有限的。这就使得满足碰撞法规要求的车型,在更高车速碰撞时,乘员仍然存在较大的伤亡危险。特别是对于一些轻型和微型车,车内前部空间非常有限,难以达到好的碰撞安全效果。因此,如何在有限的汽车前部吸能空间的情况下,进一步改善前碰撞安全性能值得进一步的研究。本文提出了将车辆的吸能空间主动拓展到车体外部的思想,通过在车辆的纵梁和前保险杠之间安装一套可伸缩的缓冲吸能装置,在碰撞前将设计在原吸能梁中的辅助吸能梁及保险杠中段伸出车外来达到增加吸能空间的效果。针对国内某量产车的前部结构设计了该新型碰撞缓冲吸能装置的样件,完成了样车的结构和控制系统改装。采用台车碰撞试验的方法,研究了装置在伸出及缩回状态下的高、低速碰撞性能;建立并验证了吸能装置的有限元模型,对装置在各个状态下的碰撞响应,以及诱导槽距离、壁厚因素的影响做了仿真研究。最后,在福特Taurus整车有限元模型的基础上,研究了装置在100%刚性墙正面碰撞和40%ODB偏置碰撞中的动力学响应。论文的研究表明,该碰撞缓冲吸能装置能够有效的完成自由伸缩及锁止功能。在高速正面碰撞下,该碰撞缓冲吸能装置能有效增加车辆的碰撞缓冲吸能空间,从而改善碰撞吸能过程,达到对车内乘员更好的保护效果。在低速碰撞条件下,该碰撞缓冲吸能装置能够完全吸收碰撞能量,使得车身主要零部件免于破坏,减少车辆维修费用。即使在缩回状态发生碰撞事故,该装置也不会对原车碰撞性能造成不利影响。