基于行人保护要求的前围上部结构分析

通过对行人保护法规的学习,进行成人头部碰撞区域的车身结构分析,得到了以下结论:车身前围上部钣金结构设计对成人的头部伤害具有重要的影响。从理论上分析车身前围上部钣金结构的可行性,并结合CAE虚拟分析结果,最终得到前围上部钣金结构设计的要点。在前围上部钣金的结构设计过程中,需要在成人头部碰撞力的传递路径上增加传力引导面,同时减少钣金设计的局部剧烈变形结构,以便保证前围上部钣金的变形溃缩模式,增加碰撞能量的吸收,减少碰撞的反作用力,从而降低成人头部的伤害程度,保证行人头部安全,为后续行人保护过程中的前围上部结构设计提供指导。     

基于E—NCAP行人碰撞保护的发动机罩设计

行人头部碰撞保护一直是汽车行人安全设计的难点,随着E—NCAP对行人保护要求的不断提高,头部保护的得分比重对于获得高星级评价至关重要。文章基于某车型E—NCAPV6．2五星性能开发,采用虚拟仿真与试验测试有效结合的方法,对发动机罩进行了优化设计,提出了一种有利于行人头部碰撞保护的发动机罩。改进前后测试成绩的对比分析表明,该结构可极大优化行人头部碰撞保护效果,使发动机罩头部测试区域得分总分提升至24．43分,满足E—NCAPV6．2五星行人保护性能要求。可为后续设计提供参考,具有很高的推广价值。     

基于EuroNCAP行人头部保护的某SUV车型建模与优化

基于2013版本EuroNCAP行人保护5星评价标准,建立了某SUV车型前端结构有限元模型,利用头模撞击器,结合试验结果,对该sUv车型行人保护头部碰撞性能进行了试验和仿真分析,同时结合各个碰撞点的局部结构特征,对车身局部进行了有针对性的改进设计.结果表明,优化后的车身结构降低了头部模型碰撞加速度和HIC15值,提高了行人头部保护性能.     

塑料前舱盖头部保护C-NCAP五星目标达成

在车辆与行人碰撞事故中行人属于弱势群体,而且行人头部受到的伤害尤其严重,通过对前舱盖针对性结构设计有利于提高行人头部的保护。采用仿真和试验结合对标的方法,建立行人头部撞击器与发动机罩碰撞的有限元模型,通过模拟头部伤害值得分,对结构设计提出优化改进方向。汽车针对行人的碰撞安全保护已经成为汽车碰撞安全性研究领域的主要一环,其评价方法的完善对促进汽车与行人碰撞安全性的提高具有重要意义。     

满足行人头部碰撞要求的轿车总布置设计方法

行人保护已成为汽车总布置设计关注的重要问题之一。本文根据头部碰撞伤害值的理论分析,提出了满足行人头部碰撞要求的轿车总布置设计方法,为新车型开发行人头部保护提供了可行性参考方法。     

有利于行人头部保护的碰撞波形研究

对行人头部碰撞波形进行了合理简化,研究了3种典型简化波形对行人头部碰撞所需吸能空间的影响,推导出了满足头部伤害指标HIC=1000且所需吸能空间最小的最优简化波形,提出了有利于行人头部保护的碰撞波形改进措施.建立了某车型行人头部碰撞有限元模型并进行了试验验证,结果表明,所提改进措施可以有效地提高行人头部保护性能.     

聚丙烯复合材料发动机罩盖行人头部保护优化设计

为研究车辆与行人发生碰撞时汽车发动机罩盖对行人头部的保护性能,减少人车事故中行人的受伤害程度,建立了行人头部冲击器撞击发动机罩盖的有限元模型,分析了行人头部冲击器撞击相同结构的聚丙烯复合材料、钢制发动机罩盖的行人头部保护性能,比较了不同材料发动机罩的吸能特性,探究了发动机罩盖影响头部HIC值的主要影响因素。设计3因素2水平的正交试验,利用LS-DYNA依次进行了试验的仿真计算与分析,确定了各影响因素对头部HIC值的影响顺序,并对复合材料发动机罩盖的结构参数进行了优化调整。为降低复合材料发动机罩盖的头部碰撞损伤相关加速度值,增加其吸能特性,对翼子板进行了局部结构优化设计。结果表明:经过局部优化,铰链结构能使碰撞区域远离行人头部与翼子板尖角处碰撞最为激烈的发动机罩铰链边缘区域;弱化翼子板侧边垂直尖角的结构,能够起到一定的吸能作用,对行人起到保护效果;改进后的长玻纤增强聚丙烯复合材料发动机罩盖的质量相比原来降低51.5%,更有利于满足对车身的轻量化要求,增加车辆燃油经济性;对长玻纤增强聚丙烯复合材料发动机罩盖的静态刚度进行了分析,扭转刚度得到增加,弯曲刚度和侧向弯曲刚度值变化在10%范围内,符合设计要求。     

基于儿童行人头部保护要求的发动机罩锁扣碰撞性能研究

针对某款汽车发动机罩锁扣加强板区域的儿童行人保护性能,建立了儿童行人头部模型与车辆碰撞的有限元模型,并根据试验结果对碰撞模型进行了验证.分析了锁扣加强板区域各部件对行人头部碰撞的影响,对罩锁扣加强板的设计进行了改进.分析结果表明,在保证刚度条件下使用新的发动机罩锁扣加强板结构,儿童HIC值可由原来的1211下降到756...     

骑车人及行人与汽车碰撞中头部运动学对比与分析

行人和骑车人保护的研究非常重要。该文进行了骑车人/自行车/汽车以及行人/汽车的碰撞仿真实验。利用MADYMO软件,建立了相关的碰撞模型,分析和对比了在头部碰撞前的行人和骑车人的运动轨迹、速度和碰撞时刻。结果表明:在碰撞中,行人和骑车人的头部绕骨盆的相对运动几乎重合;在头部碰撞时刻,骑车人头部速度小于行人;在给定身材时,头部碰撞的时刻与身材和汽车速度的比值之间为线性关系,其斜率与身材无关。     

发动机盖参数对行人头部伤害指标的影响

交通事故中行人的伤亡率较高,行人保护正日益受到重视。文章通过有限元分析的方法模拟GTR法规中的头部撞击试验,利用正交设计的方法总结各个参数对行人头部伤害的影响程度和影响趋势,表明发动机盖的弹性模量和厚度对行人头部伤害影响最大,通过改进车辆前端的设计,可以减轻碰撞中对行人的伤害。     

行人头型撞击前风挡玻璃区域的损伤风险分析

针对行人头部防护开展研究,建立了符合GTR要求的4.5kg成人头部模型.通过虚拟试验方法使用成人头部模型对轿车前风挡玻璃进行冲击分析,比较不同碰撞部位及相关结构对人体头部损伤评价指标的影响.结果表明,头部损伤风险表现出明显的区域分布趋势,针对特定结构进行设计,可以有效降低风挡玻璃导致头部损伤的风险.     

复合材料车身对头部撞击损伤的模拟

利用三维有限元分析方法模拟了人体头部与复合材料层板发生柔性撞击时的整个动态响应过程。采用复合材料层板模拟了汽车的发动机罩板。分析了石墨环氧As-3501-6两种铺设类型的复合材料层板与人体头部撞击的动态响应特性，得到了铺设角度对头部HIC值、撞击速度和位移的影响。文中的模型为设计具有保护行人头部功能的复合材料车身结构提供了参考。     

Analyzing pedestrian head injury to design pedestrian-friendly hoods

Head injuries are a major cause of fatalities in pedestrian-car accidents. The HIC (Head Injury Criterion) value, a measure of the fatality risk of a head injury, is calculated from the acceleration of the head’s center of gravity (henceforth, head center) resulting from a head impact. The pedestrian’s head does not impact the hood at a direction normal to the hood’s surface. The direction of motion of the head center may change extremely rapidly upon impact, and normal acceleration may also significantly contribute to the resultant acceleration of the head center. Therefore, pedestrian head protection studies should consider how normal acceleration contributes to the resultant acceleration of the head center. It is necessary to control the resultant acceleration of the head center to produce an optimal characteristic pulse. This study analyzes the composition and variations of the head’s acceleration in head-to-hood impacts, focusing on exactly how the normal and tangential components of the acceleration contribute to the resultant acceleration of the head center. This study also considers how structural design parameters affect each component of the resultant acceleration. Methods to control the resultant acceleration of the head center to produce an optimal characteristic pulse can be proposed based on the results of this study. The analytical models and the results of this study contribute to efforts to design vehicle hoods and pave the way for developing pedestrian protection technologies.     

Automotive windshield — pedestrian head impact: Energy absorption capability of interlayer material

During accident, the interlayer of windshield plays an important role in the crash safety of automotive and protection of pedestrian or passenger. The understanding of its energy absorption capability is of fundamental importance. Conventional interlayer material of automotive windshield is made by Polyvinyl butyral (PVB). Recently, a new candidate of high-performance nanoporous energy absorption system (NEAS) has been suggested as a candidate for crashworthiness. For the model problem of pedestrian head impact with windshield, we compare the energy absorption capabilities of PVB and NEAS interlayers, in terms of the contact force, acceleration, velocity, head injury criteria, and energy absorption ratio, among which results obtained from PVB interlayers are validated by literature references. The impact speed is obtained from virtual test field in PC-CRASH, and the impact simulations are carried out using explicit finite element simulations. Both the accident speed and interlayer thickness are varied to explore their effects. The explicit relationships established among the energy absorption capabilities, impact speed, and interlayer material/thickness, are useful for safety evaluation as well as automotive design. It is shown that the NEAS interlayer may absorb more energy than PVB interlayer and it may be a competitive candidate for windshield interlayer.     

碰撞试验中侧气囊对假人头胸部的保护效果

侧面安全气囊和气帘是专门针对乘员进行保护的安全装置,在发生侧面碰撞的交通事故中能有效地减少乘员受伤害的程度.文章从2013年在国家轿车质量监督检验中心进行的,依据GB 20071-2006《汽车侧面碰撞的乘员保护》进行的侧面碰撞试验中,选取了10个车型,包括轿车和SUV,每个车型分别进行了有侧面安全气囊、气帘和没有侧面安全气囊的侧面碰撞试验,结果表明配备侧面气囊和气帘的汽车能对乘员头部和上部肋骨提供更好的保护,但对中部和下部肋骨的保护效果一般,可以看出侧面气囊和气帘能对乘员头胸部提供更好的保护.     

正碰和偏置试验中的Q3损伤对比研究

针对目前儿童乘员保护不足的问题,本文在某款C级轿车上采用50km/h的正面100%重叠刚性壁障碰撞试验(简称正碰试验)和64km/h的正面40%重叠可变形壁障偏置碰撞试验(简称偏置试验)对比分析Q3儿童的损伤情况。依据C-NCAP 2021版评价规程对2个试验工况中Q3儿童进行评价。2种工况,儿童假人体现的损伤情况均严重。正碰试验中头部、颈部和胸部压缩量的损伤值更大。对胸部累积3ms合成加速度而言,偏置试验得分很低,损伤更大。目前,5点式儿童安全带起不到很好的缓冲吸能的保护效果。车辆开发商可以设计能更好保护儿童乘员的约束系统。     

有利于行人头保护的风挡玻璃下横梁结构优化设计与试验验证

基于某车型的风挡玻璃下横梁结构,针对提高行人头保护性能进行了优化设计.结果表明,优化后的风挡玻璃下横梁可以提供更大的变形吸能空间,降低加速度峰值和HIC值,提高行人保护性能,为车型行人保护性能评价和开发改进提供借鉴.     

基于行人保护头部碰撞的空调进气格栅结构

研究了一种适用于行人保护头部碰撞的空调进气格栅结构.通过增加前板结构的高度、椭圆形的压溃槽、倾斜角度及悬臂梁结构,弱化头部碰撞区域,有效降低行人头部受到车辆撞击时的撞击速度,进一步减小碰撞伤害.