研究背景：

随着全球汽车保有量的增长，道路交通事故己经成为一大世界性问题。根据相关交通事故统计表明，由汽车翻滚引起的交通事故比例虽然低于正面碰撞、侧面碰撞，但其死亡率、致伤率则相当高：在澳大利亚、美国和欧洲各国，由于汽车翻滚所引起的交通事故而导致的伤亡人数每年可占总伤亡人数的五分之一到三分之一。在我国,翻滚事故所占比例随着正面碰撞、侧面碰撞事故所占比例的逐渐降低而呈现逐渐增多的趋势;同时,我国的翻滚事故还呈现出群死群伤的重特大事故的特点,其社会影响极为恶劣。

然而,汽车在翻滚过程中通常都同时具有相对于其自身局部坐标系上的多个方向的平移和旋转运动,这也导致了非常复杂的汽车和乘员的空间运动,给人们预测和研究翻滚事故带来了极大的困难。目前,汽车翻滚安全性研究领域中仍旧存在事故分析结果相互矛盾、损伤机理和人体承受极限不明确、相关试验法规缺乏、相关试验假人缺乏和相关仿真模型缺乏等问题。

研究目的与意义：

在汽车事故中，汽车翻滚过程中，车身将会发生巨大变形，乘员空间急剧减小，人体可能会受到严重的挤压与冲击。同时，由于车身及缺少必要的防护装置，有极大可能对人体造成严重伤害。怎样来保护乘员生命安全就成为一个很重要的问题，包括如何最大程度地减小汽车车身变形，分析翻滚碰撞条件下车身的变形特性，改善汽车车身材料，以及做好事故前防护问题。为降低汽车翻车事故率和乘客的死亡率，全球许多研究结构、政府部门和汽车厂商建立了多种翻车试验方法，研究汽车的翻车事故。因此，对汽车翻滚碰撞下车身变形的研究和防护研究可以为国内汽车的安全性研究起到指导作用，有效地降低事故发生后的伤亡率和损失。

本课题的国内外的研究现状

国外相关研究：

1934年,通用汽车公司进行了第一个汽车翻滚试验,该试验的方法是将汽车从一个小山坡的顶端翻滚下去。目前国际上在汽车翻滚方面研究较多，在车辆实车翻滚试验及汽车翻滚碰撞仿真方面都有深入研究。1930年，通用汽车公司进行了斜曲面的螺旋翻滚试验，即前期“CockScrew”试验。后来该试验方法被德国 ADAC 改进为消费者信息试验，又称“ADAC CockScrew”，此阶段，通用汽车也做了边坡翻滚试验（Embankment）。

1985 年，德国大众汽车公司构造的POLO车正碰有限元模型中包括了5555个壳单元和106个梁单元，在随后的几年中，分别对POLO轿车做了偏置、侧面、后部、翻滚的碰撞试验研究，树立了小型轿车被动安全性的典范。1992年德国欧宝汽车公司ASTRA 车正面碰撞的有限元模型包括了27000个单元，2001年德国宝马汽车公司BMW X5 车正碰的有限元模型包括的单元数目超过了50万，几乎所有的构件在模型中都能体现出来，计算模拟的模型都是采用了试验联系模拟的方法评定。

Schubert PJ等人详细分析了3种典型事故工况：侧面碰撞事故中被撞车辆的滚翻、单车高速行驶中急转向导致的滚翻以及两车刮蹭导致的滚翻。这些分析对感应滚翻事故的传感器设计会有很大帮助。