行人保护aPLI腿型试验性能研究

对比了先进行人腿型碰撞器(aPLI)与柔性腿型碰撞器(FlexPLI)在结构上的差异,在此基础上分析了2种腿型碰撞器在响应机理和伤害指标上差异的内在原因,并进一步分析了aPLI腿型与车辆碰撞响应特性,总结了不同类型车辆的aPLI腿型试验结果的潜在规律,即轿车的最大大腿弯矩、最大小腿弯矩和内侧副韧带(MCL)伸长量普遍高于SUV车型,最后,针对aPLI腿型与不同类型车辆的碰撞响应特性提出了aPLI腿型开发策略。     

先进行人保护腿型aPLI应用与车辆开发应对

aPLI腿型较目前在用的柔性腿型Flex-PLI更接近于人体模型,生物仿真性有较大的提高,能够更好地对高、低保险杠车辆-行人大腿的伤害风险进行全面评估。但各项伤害指标较Flex-PLI均有大幅提高,针对NCAP评价测试得分难度较大,对车辆的造型设计、前端布置方式和结构优化提出了更高要求。本文分析介绍了下腿型发展历程、aPLI腿型的伤害特征、与Flex-PLI腿型的对比及车型开发应对策略。     

基于行人保护的柔性腿型分析研究

介绍了行人保护柔性腿型（Flex-PLI）的伤害指标,建立了有限元的柔性腿型与整车分析模型并进行分析,与刚性腿型（TRL）的伤害指标进行对比分析.研究了柔性腿型在不同撞击位置的分析结果,得出柔性腿型的胫骨弯矩和韧带拉长量这两个伤害指标的影响因素及规律,并对此提出相应的改进措施.     

支撑腿误使用对ISOFIX型儿童座椅安全性能的影响

支撑腿是ISOFIX型儿童座椅(CRS)的一种抗翻转装置,支撑腿的误使用现象非常普遍。该文使用P系列3岁儿童假人(P3)进行了台车试验,将支撑腿正常使用和误使用情况下儿童假人的伤害值进行对比,结合MADYMO仿真分析,量化支撑腿误使用情况下儿童假人各伤害指标损伤值的增加量。不使用支撑腿﹑支撑腿与地板有间隙﹑支撑腿与地板有预紧这3种误使用与正常使用的台车对比试验。结果表明:与正常使用相比,在几种支撑腿误使用情况下,假人头部最大位移量将增加14.3%,头部HIC值最大增加37.2%,胸部3 ms加速度最大增加37.3%;仿真结果与试验有相同的变化趋势。     

国外行人柔性腿型冲击器的发展及现状

行人下肢损伤生物力学的研究推动了行人柔性腿型的开发。行人柔性腿型在开发过程中,其生物逼真性、试验重复性及可操作性逐渐提高,最终达到测试用冲击器的要求。在文献研究的基础上,概述了国外行人柔性腿型的发展及现状,包括行人下肢损伤机理、行人柔性腿型冲击器开发过程,以及不同版本柔性腿型差异,并提出了未来开发针对中国人的人体特征的行人柔性腿型冲击器问题。     

行人腿型冲击器生物力学响应分析

本文对Flex-PLI、Flex-PLI/UBM和aPLI三种行人腿型冲击器进行了试验结果分析对比,研究了三种腿型冲击器的生物力学响应特性。本文试验中,这三种冲击器对同一款SUV的车辆中央位置和车辆边缘位置分别进行碰撞冲击,试验结果显示Flex-PLI在股骨损伤方面存在一定缺陷,在冲击车辆高度较高的SUV试验中,Flex-PLI变形程度与实际情况存在差异。Flex-PLI/UBM与aPLI冲击器的运动姿态与变形情况则更贴近实际,各项伤害指标高于Flex-PLI。     

基于行人保护柔性腿碰撞的前保险杠结构优化

在开发某车型时,参考2018版中国新车评价规程(C-NCAP)中柔性小腿(Flex-PLI)碰撞规则,运用计算机辅助工程(CAE)技术,对其前端保险杠结构进行优化。基于前端碰撞模型的简化模型,分析了前保险杠结构布置尺寸与碰撞伤害指标的相关关系,确定了优化方案,并通过CAE仿真分析验证了该优化方案的可行性。以上研究为改进行人保护柔性腿型碰撞的车辆前保险杠结构设计提供了参考。     

不同类型偏置碰撞的驾驶员腿部伤害对比研究

为了探讨不同类型偏置碰撞下驾驶员腿部伤害的差异性,本文在对C-NCAP40%偏置碰撞及IIHS 25%小偏置碰撞两种不同类型偏置碰撞试验的试验工况、假人腿部评价指标进行介绍的基础上,对某乘用车车型在上述两种试验下驾驶员的腿部伤害指标进行了对比研究,并从碰撞力的传递路径对其结果进行了分析。结果表明:由于碰撞中车身与壁障重叠率的不同导致不同的碰撞力传递路径,最终导致车身变形的差异。其中,25%小偏置碰撞对车身的破坏程度极大,试验后驾驶员侧的A柱严重变形,车身结构大量侵入到车内生存空间,故其假人腿部伤害值大于另外两种正面碰撞,尤其是驾驶员左腿伤害值。优化车身前端结构,增加A柱强度,最大程度保证驾驶舱腿部生存空间,才能有效提高小偏置碰撞中乘员的安全性能。     

国内乘用车对行人下腿碰撞保护现状

为研究我国国内乘用车对行人下腿型碰撞保护现状,文章以35款国内车型下腿型碰撞试验为基础,对试验结果数据进行了数据分段统计,并根据试验条件对结果数据进行了分析,从数据整体分布、车型特点及碰撞区域特征3个方面展开论述,提出了国内车型在改善行人下腿型碰撞保护性能方面亟需解决的问题和应当深入研究的方向。最后对行人下腿型碰撞保护试验的发展趋势进行了展望。     

不同伤害指标对评价人体胸部侧向碰撞伤害程度的影响

以蜂窝状纸板为吸能材料，根据模拟汽车侧面碰撞的假人一滑车碰撞试验结果，分别以基于加速度参数建立的胸部伤害指标和基于变形参数建立的伤害指标，分析车门与乘员之间有无吸能材料和吸能材料特性对胸部侧向碰撞伤害程度的影响，探讨其不同伤害指标对评价结果的影响。     

基于仿真分析的汽车座椅鞭打性能研究和优化

针对某款轻型客车的手动八向主驾座椅的座椅鞭打试验结果进行改进,通过各个零件的材质替换和结构改进,成功提升了伤害考核指标中的评分,文章着重对仿真分析结果进行分析比较,对不合理的结构进行优化设计,取得明显的改善效果,为整车的被动安全性能提供了足够的支撑。     

喷洒型橡胶沥青技术特性与室内试验分析

本文将橡胶沥青类型分为拌和型AR（b）与喷洒型AR（p）两类,室内通过对喷洒型橡胶沥青AR（b）试验分析,研究了不同基质沥青种类、橡胶粉来源、橡胶粉掺量、橡胶粉细度及储存时间对喷洒型橡胶沥青性能的影响。通过分析可知,基质沥青种类对喷洒型橡胶沥青性能影响不大,橡胶粉来源、掺量、细度及橡胶沥青的储存时间对喷洒型橡胶沥青性能影响较大。喷洒型橡胶沥青加工生产前,应对胶粉来源、掺量及细度进行室内试验,根据使用范围确定最佳配方;加工后应对橡胶沥青储存时间进行监测,防止指标随储存时间衰减过大,影响橡胶沥青使用性能。参照国内外橡胶沥青相关技术指标,结合试验结果与工程经验,并提出了喷洒型橡胶沥青的应用范围、关键技术指标与质量控制要求。     

基于试验设计的汽车侧面碰撞结构改进

采用PAM-CRASH软件建立了某轿车的侧面碰撞有限元模型,对该模型进行有限元分析,并通过试验验证了其有效性。根据上述仿真和试验的结果分析了原结构存在的缺陷,提出了可能的结构改进措施,再采用正交试验设计分析了各结构参数对乘员伤害的影响程度,初步选定了结构改进方案。最后通过全因子试验确定了两处关键结构的具体参数。结果表明,改进后该车在侧面碰撞中的假人伤害指标得到改善,基于C-NCAP的假人得分由12分提高到13.2分。     

基于Euro-NCAP评价规程行人柔性腿型碰撞试验

为了减少行人小腿碰撞伤害,参考2014年版的欧盟新车评价规程(Euro-NCAP),对某车型进行柔性腿型(Flex-PLI)碰撞试验;评估了行人小腿碰撞得分,以此来分析影响胫骨伤害及膝部伤害的关键因素。结果表明:车辆前端与胫骨接触位置结构刚度对胫骨弯矩值影响较大;膝部韧带伸长量与膝关节上部及下部相对运动有关。因此设计时,应避免因车辆前端结构刚度过强导致胫骨弯矩超标准;应通过调整膝关节上部及下部侵入量来改善膝部韧带伸长量。这些结论,可为改进车辆前端设计提供参考。     

中国、美国和欧洲沥青评价指标及试验方法比较研究

该文在分析中国、美国和欧洲对普通沥青和改性沥青评价指标异同的基础上,借鉴美国和欧洲规范中的相关指标对中国规范提出了一些改进建议,同时比较了对应各指标的试验评价方法,并对其中有较大差异的试验方法进行了对比试验研究,其中普通沥青试验方法中RTFOT试验方法差异最大。对比试验结果表明:沥青经中国方法比美国方法老化的更为严重,改性沥青试验方法中弹性恢复试验存在较大差异,但这种差异对试验结果没有产生太大影响。通过中国、美国和欧洲对普通沥青和改性沥青评价指标及试验方法进行比较分析,旨在为工程技术人员梳理各国普通沥青和改性沥青试验评价体系,也为工程技术人员能够更好地指导工程实践提供理论支撑。     

发动机扭振试验有效性研究

分别采用两种联轴器和两套支撑系统进行了发动机扭振试验。试验结果表明,台架支撑系统和联轴器会对发动机扭振试验结果产生很大影响。通过理论分析发现,发动机采用不同支撑系统时,传感器支架振动也会不同,从而造成扭振试验结果存在差异。利用某发动机扭振仿真模型,提取影响系统扭振的因子,并进行敏感度分析,发现联轴器主动端惯量是影响发动机扭振综合幅值的主要参数。为保证扭振试验有效性,建议应根据不同试验目的,采用不同试验设计方案。     

鞭打试验中假人差异对试验评价的影响

为了研究BioRID Ⅱ假人的不同使用周期对鞭打试验评价结果的影响，将2个使用周期不同的假人分别按H点x向坐标在基准位置基础上置前5 mm和置后5 mm定位，进行了4次鞭打试验，并对假人颈部结构及标定要求进行了探讨。结果表明，在鞭打试验中，BioRID Ⅱ假人之间的使用周期差异对颈部伤害指数（NIC）和下颈部轴向力影响明显，试验评价分差0.5分以上，当前假人颈部弯矩调节方式的合理性有待商榷，假人的标定方法和标定维度需要探讨。     

应用落锤冲击波形评估假人伤害（续1）

建立了落锤试验的CAE模型,并通过不同气囊参数的落锤试验结果进行了模型的验证。基于落锤CAE模型的结果和系统模型中假人伤害的结果分析了落锤试验中的落锤加速度与系统试验中假人伤害的关系,通过数据分析得到落锤加速度与对应系统的假人头部伤害之间存在明显的线性相关性,从而验证了应用落锤进行假人伤害评估的可行性,为系统试验前初步评估不同气囊对假人伤害的影响提供了一个有效的方法。     

汽车正面碰撞法规中乘员保护指标探讨

比较美国、欧洲等国和我国汽车正面碰撞法规中对乘员保护指标的规定,结合人体冲击损伤机理和耐受极限的相关研究,分析我国法规中头部伤害指标HPC的不合理之处。在分析实车碰撞试验数据和模拟计算的基础上,指出我国正面碰撞法规中乘员保护指标的不完备性,并探讨影响伤害指标结果的一些因素。     

基于均衡支撑的小腿保护理念

为了实现碰撞发生时对驾驶员小腿的较优保护，提出了均衡支撑小腿的保护理念。根据该保护理念，提出了脚跟支撑设计和油门踏板基座加宽设计两种方案。结合某两款车型开发过程中的驾驶员右脚受伤严重问题，基于完成小腿损伤对标的整车有限元模型，对比了两种方案的保护效果，并实现了两种方案的量产设计及整车试验验证。结果表明，基于整车有限元模型的小腿损伤模拟精度可达90%，脚跟支撑设计对驾驶员右脚形式一和形式二伤害改善幅度为36%和39%，油门踏板加宽设计对驾驶员右脚形式三伤害改善幅度为69%。该两款车型在2015版C-NCAP评价中小腿得分率在90%以上，基于均衡支撑保护理念的方案可以较好地解决碰撞中的小腿受伤问题。为了更好地指导概念设计，基于均衡设计理念提出了满足驾驶员右脚保护的地毯和油门踏板设计要求。