挥鞭伤及相关法规研究

为降低在低速追尾碰撞中乘员颈部受到的挥鞭伤害,文章对挥鞭伤生成原理、E-NCAP及C-NCAP挥鞭伤试验的评价方法进行了研究,并依据E-NCAP中等强度动态试验标准,对普通头枕及Re-active头枕进行试验对比,从结果评价中可看出,Re-active头枕在头枕接触时间、颈部伤害指标NIC、Nkm及上颈部剪切力4方面均优于普通头枕,试验结果总得分也高于普通头枕,说明Re-active头枕能够在低速尾碰过程中更有效地保护乘员头颈部。     

防挥鞭伤安全座椅的优化设计

按照Euro NCAP 挥鞭伤动态评估的要求,在MADYMO 仿真软件中建立了包括BIORID Ⅱ假人、滑车系统、安全带和座椅的后碰撞乘员颈部挥鞭伤分析模型.选取了颈部损伤准则NIC 等5 个评价指标,首先评价了选取座椅模型在初始状态下的防挥鞭伤性能,之后结合正交试验设计方法(OED)和综合平衡法,分析了座椅头枕位置等...     

提高某座椅防挥鞭伤性能的优化方案

正对一款现有的座椅做提高防挥鞭伤性能的改进优化方案。基于C-NCAP 2015试验方法和评价机制对该款座椅进行鞭打试验,并分析试验结果,了解到失分项在于NIC值、上颈部剪切力和下颈部拉力,并且有向上窜动的现象,可以通过改变头部与头枕之间的间隙和高度来改善颈部受力情况。最终,通过头枕杆向前弯折以及抬高头枕高度来实现改善头后间隙,有效减小颈部挥鞭伤害情况。     

防挥鞭伤座椅头枕研究

本文以汽车座椅头枕为研究对象,探讨了两种不同类型的头枕的挥鞭伤防护机理,阐述了2012版C-NCAP的评分机制。对某商用车主动式头枕座椅的挥鞭伤试验结果进行了分析研究,结果表明主动式头枕在乘员挥鞭伤问题中防护效果明显,为后期座椅安全性能开发提供了依据。     

一种追尾碰撞主动防护头枕机构设计研究

根据基于安全间距的追尾防撞模型和挥鞭伤的生物力学机理,结合主动安全和被动安全的防护思想,研究了提前判断并启动主动头枕的控制策略,设计了电机控制及运动可逆的新型主动头枕机构,观测和记录了原理样机的工作状态和参数.与传统头枕相比,该主动头枕可降低追尾碰撞下乘员颈部伤害,同时弥补传统纯机械主动头枕响应滞后的不足.     

汽车追尾碰撞中乘员颈部伤害的影响因素分析

由追尾碰撞造成的颈部挥鞭样伤是一种常见而又严重的伤害形式。文章对追尾碰撞中影响乘员颈部伤害的座椅参数、碰撞速度、乘坐位置以及乘员的个体因素如性别、身高等因素进行了分析,得出影响颈部伤害形式的主要因素,为进一步的研究提供理论基础,以便对车辆的安全性能作出相应的改进,为乘员提供更好的保护作用。     

提高座椅防挥鞭伤性能的优化方案

对某自主品牌轿车挥鞭伤试验进行研究。按照CNCAP 2012版程序和评价方法进行试验,通过改进头枕的结构并优化头枕强度和发泡厚度等措施,来提高座椅的防挥鞭伤性能,为后续的开发和改进研究提供依据。     

汽车后排座椅头枕试验失效及优化分析

汽车座椅及头枕是重要的被动安全部件,在碰撞事故中,头枕能很好地吸收能量,有效防止或减缓对乘员颈部的伤害;同时,头枕是多数海外市场准入的强制认证项目;因此,通过研究海外标准及试验方法,一次性完成头枕开发、试验,降低再次试验及改进的费用,缩短海外产品开发周期。     

欧洲NCAP将汽车座椅及头枕碰撞结果纳入新标准

欧洲NCAP近期首次公布了汽车座椅及头枕碰撞试验结果,并在公布结果之后向公众表示,欧洲NCAP从2009年开始导入新的碰撞试验评价标准,其中座椅及头枕评价被列入成人保护项进行评分。在发生追尾事故时,乘员头部受到的伤害主要来自座椅和头枕的碰撞。欧洲NCAP首次公布头枕碰撞试验结果,希望以此督促厂商改善车辆头枕设计、     

追尾碰撞主动头枕的控制策略研究

追尾碰撞事故导致挥鞭伤,造成了很大的社会经济支出。根据生物力学的研究成果,在追尾碰撞发生时,减小头枕与头部的水平距离可以降低挥鞭伤的程度。为了弥补传统纯机械主动头枕响应滞后的不足,采用机电结合的方法,根据自主巡航系统提供的信息,提前判断并启动头枕,从而保护乘员。分析了追尾碰撞中颈部的保护策略,研究了追尾防撞和预警算法,根据基于安全间距的追尾防撞模型和安全度评定算法编写了可视化的判断算例。算例具有如下功能:根据输入的跟车信息判断安全度;追尾碰撞NIC值的估算;碰撞后两车的运动追踪。     

Effects of head restraint and vehicle damage severity on neck injury risk

Domestic automobile insurance claims were investigated to correlate the driver neck injury risk with the safety rating of the head restraint, the severity of vehicle damage, and other human factors. The results of our statistical analysis reveal that the risk of neck injury for the driver is significantly different for vehicle size, use, driver gender, driver age, impact direction, accident location, and safety rating of head restraint, depending on vehicle the damage level which is assumed to imply impact severity during a rear-end crash accident. One of the unique findings from domestic insurance claims from low-speed rear-end crash accidents is the frequent reports of lower back injury together with whiplash. Thus, the risk of lower back discomfort is also included in this statistical analysis.     

汽车低速追尾碰撞中人体颈部伤害及保护系统研究

在MADYMO软件中使用BioRIDⅡ后碰撞假人建立追尾碰撞模型,分析了头枕位置和倾角参数对汽车发生追尾碰撞时头颈部动力学的影响,并使用颈部损伤准则值NIC和Nkm来评估颈部损伤的风险。仿真结果表明这些因素对颈部的动力学响应有着重要影响,高而且靠近头部,并且有适当增大倾角的头枕,有助于减小颈部的损伤。     

Similarity of the measured NIC of a BioRID II dummy in car-to-car rear end impact and sled experiments

The Japan New Car Assessment Program (J-NCAP) evaluates the performance of cars in terms of protection against whiplash injuries in rear-end collisions. In the test protocol, a simplified triangular acceleration is applied to the sled. This study clarifies whether biofidelic rear-impact dummy II (BioRID II) measurements obtained for simplified triangular acceleration reflect car-to-car rear-end impacts in real-world accidents in Japan. We conducted a car-to-car rear-end impact experiment and a simplified-triangular-acceleration sled test. Our results indicate that the time series of dummy responses were approximately consistent in the two test conditions. The neck injury criterion (NIC) and maximum acceleration of the head and T1 measured using the BioRID II dummy were similar in the car-to-car and sled experiments. This revealed that the J-NCAP test protocol using simplified triangular acceleration reflects the car-to-car rear-end impact experiment using Japanese cars, in terms of the NIC and maximum acceleration of the head and T1.     

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2021版和2015版C-NCAP的某驾驶员座椅鞭打试验对比分析及改进

通过对比2015版和2021版C-NCAP鞭打试验评价规程和评分原则,总结了两个版本之间的异同点。搭载BioRID II假人模型对同一批次的某驾驶员座椅分别进行2015版和2021版C-NCAP鞭打试验,并对比了在不同版本评价规程下试验后假人颈部的伤害情况,找出失分的主要因素,为厂家进行驾驶员座椅设计提供了相对应的改进措施,以提高某驾驶员座椅在2021版C-NCAP鞭打试验部分的得分。     

儿童座椅对正面碰撞后排儿童假人伤害的影晌

随着汽车被动安全的发展,对于儿童乘员的保护日益受到重视。C-NCAP2012版中,要求在正面碰撞试验后排放置P3儿童假人．用于评价儿童约束系统。文章按照要求首先对比了各国法规中儿童假人的伤害评价方法,通过对不同车型试验数据的研究,讨论后排儿童假人伤害情况。并根据不同的因素,尤其是儿童安全座椅形式,对结果的影响进行分析。结果表明,上拉带式座椅保护效果最好;坐姿较直时对胸部伤害较小,但对头部伤害较大。该研究对于儿童假人的被动安全研究具有很强的实际意义。     

正面碰撞第二排女性假人伤害影响因素研究

通过对历次第二排碰撞试验结果的统计分析,得出颈部Fz是影响头颈部得分的主要指标。文章采用CAE软件Madymo对假人头颈部伤害的原因进行分析,得出安全带固定点位置、无安全带预张紧器及安全带限力器是第二排女性假人伤害的主要原因。     

正面碰撞时轿车后排乘员的保护

为提高轿车后排乘员在发生正面碰撞时的安全性,文章利用碰撞仿真分析软件MADYMO,建立包括某轿车车体、安全带和假人的乘员约束系统正面碰撞模型,并与碰撞试验结果进行对比,验证了模型有效性。利用该模型对安全带形式和座垫角度对乘员的HIC、胸部3ms加速度和左右大腿力等损伤值的影响进行了比较,表明使用3点式安全带同时匹配座垫倾角25°的方法,能使头部损伤下降59%,胸部伤害下降20%,腿部损伤下降70%,有效提高后排乘员的安全性。     

汽车侧碰中后向式婴儿座椅设计参数的仿真研究

运用子结构的建模方法建立了侧碰时的婴儿约束系统模型,该模型包括后车门总成模型、汽车后排座椅模型、婴儿安全座椅、P3／4假人模型、后排座椅安全带和婴儿座椅安全带,并运用规定结构运动的PSM方法定义车门总成的运动,在此基础上研究侧碰撞中婴儿安全座椅的设计参数对P3／4婴儿假人动力学响应及其损伤的影响。仿真结果表明：坐垫刚度和安全带刚度对婴儿假人损伤影响较大、坐垫摩擦系数对胸部加速度和颈部损伤影响较大。     

Design for Headrest Including Guides Slot to Reduce the Neck Force in Rear End Impact

Whiplash injuries are one of the most common injuries reported in automotive rear end collisions. Automobile seat back and head restraints play a role in reducing neck injuries during low speed rear end collisions. Currently, many studies are being conducted on ways to reduce neck injuries. These deal with the design parameters that cause neck injuries and do not address the design of the head restraint connection structure. In this paper, we analyze the various trajectories of the headrest and propose a new design for a connection structure that can move along the corresponding trajectory. We model the headrest connection mechanism as a virtual link using kinematic modeling and perform trajectory analysis. Using the trajectory of motion, we select an oblong shape for the guide slot by fitting it with the equation of an ellipse and propose a new headrest connection mechanism. To evaluate the design of the proposed mechanism, we model the shape of the mechanism and test it using dynamic simulation under collision conditions. In addition, we design a prototype for the proposed guide, conduct a sled test, and confirm that the neck force is reduced by the proposed connection structure. In the proposed structure, the values of maximum upper neck shear and tension decreased by more than 20 % compared to existing headrest.