IIHS正面小偏置碰撞试验及发展趋势研究

由于汽车正面小偏置碰撞交通事故中乘客座位人员伤亡依然严重,美国高速公路安全保险协会(Insurance Institute for Highway Safety,IIHS)于2016年修订了小偏置试验规程,增加了乘员侧(右侧)碰撞试验内容。对IIHS左侧和右侧正面小偏置碰撞试验及评价方法进行研究,选取IIHS左侧和右侧小偏置碰撞试验车型,分别从车体结构、假人伤害、约束系统与假人运动三个方面进行结果对比分析,并初步探讨应对左侧和右侧正面小偏置碰撞的措施。研究表明,约束系统在车辆碰撞过程中对保护假人及降低假人伤害方面起到了重要作用,加强车辆结构的完整性可进一步降低驾乘人员的受伤风险。     

基于NSGA-Ⅱ遗传算法的前排乘员约束系统优化

为使约束系统在不同类型碰撞中都能对不同身材的前排乘员提供有效的保护,利用多刚体动力学分析软件MADYMO建立了某车型正面碰撞和偏置碰撞前排乘员侧约束系统的仿真模型,由实车碰撞实验进行标定,且分别调入第5百分位女性假人和第95百分位男性假人。运用响应面法建立6种工况的代理模型,用NSGA-Ⅱ遗传算法对约束系统进行多目标优化。结果表明:优化后,第5百分位女性假人正面碰撞和偏置碰撞加权伤害指标值分别降低了10.2%和19.5%,第50百分位男性假人分别降低了14.4%和12.7%,第95百分位男性假人分别降低了8.4%和5.7%。     

滑车模型在汽车碰撞仿真中的应用

按照CMVDR 294中试验规定，制定模拟工况，建立某跑车整车碰撞仿真的滑车模型。应用碰撞模拟软件ESI／PAM-CRASH进行仿真计算，获得满足法规要求的跑车乘员约束系统的参数。将优化后的乘员约束系统和整车进行组合，进行“整车 乘员 乘员约束系统”碰撞过程仿真，证明用滑车模型进行假人伤害值分析、乘员约束系统分析的合理性。     

正面碰撞中的乘员约束系统仿真分析与验证

本文通过对某华晨汽车自主开发车型进行正面碰撞仿真分析,考察乘员在佩带三点式安全带条件下的运动响应和伤害情况。为减少车体变形对约束系统的影响,在车身结构试验与仿真对标的模型基础上进行乘员约束系统对标。从车身的变形形态、乘员的运动响应、假人伤害值等几个方面综合评价乘员保护的碰撞安全性能,通过约束系统良好的对标表现,分析出对正面碰撞乘员约束系统的影响因素。经过验证表明,采用有限元的乘员约束系统碰撞仿真分析方法能较真实地反映出试验碰撞的状况和结果,具有实际工程应用价值,可用于后期的优化工作。     

某车型正面碰撞乘员颈部保护性能提升

某车型在正碰开发试验过程中,驾驶员颈部伤害值不满足正面碰撞的乘员保护法规。通过分析假人颈部伤害机理、假人运动情况和安全带等约束系统部件的工作情况,得出造成颈部伤害的因素主要是安全带对假人躯干的约束效果差,正面气囊刚度偏大。通过取消安全带限力装置,调整正面气囊的刚度,最终实车试验验证颈部伤害值满足法规要求。     

C-NCAP正面碰撞试验中后排女性假人伤害统计研究

在汽车碰撞试验中,后排女性假人评价得分普遍偏低.文章依据2012版新车评价规程（C-NCAP）,通过对12款不同类型轿车（小型轿车、中型轿车及SUV）完全正面碰撞和正面偏置碰撞的试验结果进行研究,分析后排女性假人伤害原因,总结出2种正面碰撞试验中后排女性假人颈部和胸部是主要失分部位;假人下潜现象或趋势的发生是后排女性假人得分率低的主因;碰撞试验中后排乘员伤害性很大,此规律并没有因为车型大小及星级高低的不同而改变.该研究对后排女性假人约束系统的开发具有指导意义.     

国内某车型小偏置碰撞假人伤害分析与研究

本文研究了国内某车型小偏置碰撞试验中假人的运动过程及头部、颈部、胸部与下肢部位的伤害机理与考核指标,这些指标反映车身碰撞特性、乘员约束系统特性及两者间的匹配这三个方面的综合性能,论文对假人的伤害进行了详细分析,同时提出了相关改进方向,为车型开发设计及安全性能改进提供参考。     

滑车模型在汽车碰撞仿真中的应用

按照CMVDR294中试验规定,制定模拟工况,建立某跑车整车碰撞仿真的滑车模型。应用碰撞模拟软件ESI/PAM-CRASH进行仿真计算,获得满足法规要求的跑车乘员约束系统的参数。将优化后的乘员约束系统和整车进行组合,进行“整车 乘员 乘员约束系统”碰撞过程仿真,证明用滑车模型进行假人伤害值分析、乘员约束系统分析的合理性。     

基于E-NCAP的10岁儿童损伤防护研究

最新版欧洲新车评价规程(E-NCAP)使用10岁Q系列儿童假人来评价约束系统对儿童乘员的保护效果。针对某国内量产车型,分别采用MADYMO和Hypermesh软件建立了该车的后排6岁儿童乘员约束系统仿真模型和整车有限元模型,并利用试验数据进行了对比验证。将Q10儿童假人放入已验证的儿童约束系统中,根据E-NCAP规定的正面40%偏置碰撞和侧面碰撞要求进行仿真。在对两种工况下乘员约束系统参数灵敏度分析的基础上,选取对儿童损伤影响显著的参数为优化变量,以综合评价损伤指标WIC最小为优化目标,采用Kriging算法创建响应面模型并结合遗传算法进行参数优化。结果表明:优化后的约束系统参数能有效提高对10岁儿童乘员的保护效果,正面偏置碰撞中得分提高了24.6%,侧面碰撞中得分提高了36.5%。     

C-NCAP三种碰撞形态简介

试验车辆100%重叠正面撞击固定刚性壁障,碰撞速度为50～51km/h（试验速度不得低于50km/h）。在前排驾驶员和乘员位置分别放置一个HybridⅢ型第50百分位男性假人,用以测量前排人员受伤害情况。在第二排座椅最左侧座位上放置一个HybridIII型第5百分位女性假人，最右侧座位上放置一个P系列3岁儿童假人，用以考核乘员约束系统性能及对儿童乘员的保护。     

碰撞工况下零重力姿态 Hybrid Ⅲ 50 th 型假人损伤及约束系统分析

越来越多的汽车制造企业将搭载零重力座椅作为提升汽车市场竞争力的一项重要措施。零重力座椅在提升乘员乘坐体验的同时，能否保障乘员安全的问题也随之引起重视。借助伺服液压加速型模拟碰撞台车，模拟零重力座椅遭受正面碰撞，针对座椅靠背角度和安全带约束系统进行碰撞试验，通过分析 Hybrid Ⅲ 50 th 型假人所受到的伤害情况对零重力座椅的安全性进行评价。     

面向C-NCAP的正面乘员约束系统优化设计

从某车型面向C-NCAP的正面乘员约束系统开发入手,经分析指出其优化流程应将正面刚性墙试验的约束系统参数优化作为主要条件,将正面偏置可变形障壁试验的约束系统参数优化作为约束条件,同时考察约束系统各参数对不同工况中乘员伤害的影响.介绍了如何运用CAE以及正面约束系统优化分析方法对参数进行优化的过程.     

C-NCAP三种碰撞形态简介

试验车辆100%重叠正面撞击固定刚性壁障,碰撞速度为50～51km/h（试验速度不得低于50km/h）。在前排驾驶员和乘员位置分别放置一个Hybrid Ⅲ型第50百分位男性假人,用以测量前排人员受伤害情况。在第二排座椅最左侧座位上放置一个HybridⅢ型第5百分位女性假人，最右侧座位上放置一个P系列3岁儿童假人．用以考核乘员约束系统性能及对儿童乘员的保护。     

汽车正面碰撞后排小体位假人伤害研究及优化

提出了一种相应的伤害优化方案,基于 C-NACP正面碰撞工况搭建碰撞分析模型,同时通过与正面 100% 重叠刚性壁障碰撞试验的 Hybrid Ⅱ 5th女性假人试验数据进行对比来验证模型的可靠性。基于对标结果进行优化设计,对比分析不同优化方案对乘员安全性的影响趋势。确定优化方案,即增加碰撞锁止锁舌、线性预紧器配置,增加座椅刚度,调整安全带限力值。与原始方案相比,在碰撞过程中后排女性假人总体得分提升84%。根据C-NCAP星级评定规程,此后排女性假人得分高于94%,成绩优秀,验证了方案的有效性,可为后排小体位假人伤害的优化研究提供参考。     

基于E-NCAP的6岁儿童乘员损伤防护研究

2016版欧洲新车评价规程(E-NCAP)将后排Q系列6岁儿童假人的损伤值作为儿童保护部分的评分依据,对车辆安全性提出了新的要求。本文中建立了某已开发车型的儿童乘员约束系统仿真模型,并利用C-NCAP试验数据对其有效性进行了验证。根据E-NCAP中的正面40%偏置碰撞和侧面碰撞要求进行了仿真。通过两种碰撞工况下乘员约束系统参数灵敏度分析,选出对儿童乘员损伤影响显著的参数作为优化变量,以儿童损伤综合评价指标WIC最小化为优化目标,采用Kriging算法创建的响应面模型和遗传算法进行参数优化。结果表明,优化后约束系统能有效降低儿童乘员损伤值,正面偏置碰撞得分提高了9.4%,侧面碰撞得分提高了67.9%。     

正面碰撞设计中约束系统优化工况选择

2012版C-NCAP碰撞工况中的40％偏置碰撞的试验速度由56km／h提升至64km／h,而100％刚性壁正碰仍保持50km／h．两者之间巨大的速度差,使约束系统的匹配变得更加困难。文章通过分析2款轿车和1款运动型乘用车的碰撞工况,采用仿真和台车试验的手段对乘员约束系统进行优化设计,使车辆碰撞安全性能得到优化。指出按乘员伤害值、约束系统能耗密度及能耗功率大小选定最坏碰撞模式,依此设定约束系统参数,在另一碰撞模式中加以验证的约束系统设计方法。     

C-NCAP三种碰撞形态简介

试验车辆100％重叠正面撞击固定刚性壁障，碰撞速度为50-51km／h《试验速度不得低于50km／h）。在前排驾驶员和乘员位置分别放置一个Hybrid Ⅱ型第50百分位男性假人．用以测量前排人员受伤害情况。在第二排座椅最左侧座位上放置一个Hybrid Ⅲ型第5百分位女性假人．最右侧座位上放置一个P系列3岁儿童假人，用以考核乘员约束系统性能及对儿童乘员的保护。     

基于遗传算法和可靠性分析的乘员约束系统优化

为提高乘员假人在CNCAP正面碰撞中的得分,在对某车的仿真模型进行试验验证基础上用遗传算法优化约束系统相关参数,优化目标是使假人头部、颈部和胸部的伤害值最小。然后根据可靠性的要求合理选择了参数的取值范围。     

汽车侧面碰撞中内板参数与乘员伤害值的相关性分析

基于多刚体理论建立了某国产中级轿车的侧面碰撞乘员约束系统动态仿真模型，并依据试验结果进行了模型有效性验证。应用统计学中相关系数的概念，通过仿真计算分析了该车侧面碰撞中汽车车门内板刚度等参数与乘员伤害值的相关性，获得了车体参数对假人综合伤害值的影响程度，使该车在侧面保护系统设计过程中能够更有针对性地优化相关参数，以提高分析效率。     

正面碰撞条件下驾驶员安全气囊的匹配优化

为实现正面碰撞条件下驾驶员安全气囊的匹配优化，建立了某小型纯电动汽车的安全气囊有限元模型及其简化乘员约束系统模型，利用静态展开试验验证了模型的准确性，通过对安全气囊的气体质量流量缩放率、点火时刻等 7 个参数对乘员加权伤害指标（WIC）的灵敏度进行分析，确定了气囊主要优化参数。设计三因素七水平的正交试验，考察优化参数对 WIC、头部伤害指数（HIC）、胸部 3 ms 合成加速度及胸部压缩量的影响等级，利用极差分析确定气囊初步及局部匹配时参数调整优先顺序。构建气囊变量与 WIC 的高阶多项式代理模型，确定了气囊最优参数组合。结果表明，优化后 WIC 下降14.92%，乘员保护效果明显提高。