车辆斜角碰撞中不同百分位假人伤害对比研究

斜角碰撞是交通事故中最常见的碰撞类型之一。然而,目前针对斜角碰撞的研究和标准较少,且保护对象主要以50~(th)假人为主,对5~(th)假人和95~(th)假人的重视程度不足。为完善汽车碰撞安全标准,进一步减少斜角碰撞事故中乘员伤亡,搭建了18°斜角碰撞工况试验平台,建立了3种工况试验方法,并通过15个车型、69次试验数据对比,分析了斜角碰撞中5~(th) 假人、50~(th)假人和95~(th) 假人各部位的伤害情况。结果表明:50~(th)假人颈部、骨盆和右大腿伤害风险最大,而5~(th) 假人的头部和胸部损伤指标比50~(th)假人分别高了12.2%和34.1%,95~(th)假人的左大腿力比50~(th)假人高了456.8%,表明18°斜角碰撞中不同身材的驾驶员均会受到不同程度损伤;本研究为完善汽车安全相关标准提供了数据支撑和技术支持,也对车企优化车型设计具有指导意义。     

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%。     

中国50百分位人体与标准试验假人正面碰撞响应差异的研究

根据中国人体尺寸参数,在国外标准假人HybridⅢ50 th假人模型的基础上,使用MADYMO软件中的缩放方法建立了符合中国50百分位身材的假人模型;加上另行建立的乘员约束系统模型,分别进行了正面碰撞仿真。结果表明,中国成年男性50百分位身材的假人模型的头部和颈部的损伤参数明显大于HybridⅢ50 th假人模型的相应参数。另外,志愿者和HybridⅢ假人的低速碰撞试验结果也表明,志愿者头部和颈部受到损伤的风险大于HybridⅢ假人的相应损伤风险。由此可见,采用HybridⅢ50 th假人进行碰撞试验不能准确反映中国人体的头部和颈部损伤情况。     

新版C-NCAP侧面碰撞假人损伤研究

基于某车型的开发需求,采用新旧两种不同的侧面碰撞测试方法,对某车型进行了两次侧面碰撞试验,探究新的评价方法下,乘员保护面临的挑战。两种试验方法分别采用ES-2假人配合EEVC 2000可变形移动壁障和World SID50th假人配合碰撞中心后移以及保险杠高度提高的AE-MDB可变形移动壁障。试验结果表明,新的侧面碰撞测试方法对汽车侧面安全性能的要求更为严苛,主要体现在前排假人上肋骨损伤显著增加,后排乘员的头部损伤及盆骨损伤也明显增加。在新的侧面碰撞方案实施时,新的约束系统开发需要提高对前排乘员胸部及后排乘员的保护。     

WorldSID 50th假人整体式和分体式胸部垫片的比对分析

为深入了解WorldSID 50~(th)假人整体式和分体式胸部垫片结构性能的差异,在相同冲击工况下分别对配备两种垫片的WorldSID 50~(th)假人的胸部和腹部进行冲击,分析假人各部位的响应特性。结果表明:在相同冲击条件下,配备分体式垫片的假人所受到的冲击力较小,所产生的胸腹部位移较大,使假人的受力响应更集中于受力的区域附近,力及加速度的传递方面会有所削弱,但总体的差异不大。此研究中针对WorldSID 50~(th)假人整体式和分体式垫片在相同冲击工况下的研究和分析,为后期WorldSID 50~(th)假人胸部垫片的改良和选择提供了基础,具有一定的指导意义。     

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。     

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。     

车辆乘员眼部损伤风险仿真评估

基于中国50百分位成年男性人体测量学参数,开发了具有眼组织生物力学响应的中国体征安全假人头部模型。在LS-DYNA软件中验证了跌落标定试验中头部模型的加速度响应,探究了正面碰撞工况下气囊对眼组织损伤的影响。并利用仿真数据建立了归一化能量与眼组织损伤概率的损伤风险曲线。结果表明,在头部跌落仿真试验中,中国体征碰撞假人头部加速度响应高于HybridⅢ假人;在正面碰撞工况下乘员约束系统仿真试验结果表明,当碰撞速度高于55 km/h时,视网膜脱落风险将增大,巩膜von Mises应力、变形量均达到引发眼球破裂损伤的阈值。     

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。     

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。     

正面碰撞中基于中国人体尺寸的假人损伤响应研究

为探究中国乘员在汽车正面碰撞中的损伤响应,基于中国人体尺寸和现有混Ⅲ 50百分位假人有限元模型,采用全体段缩放方法建立了符合中国人体尺寸特征的中国人50百分位男性假人有限元模型。采用LS-DYNA建立并验证了某量产车型的驾驶员侧约束系统模型,对比分析了中国人50百分位男性假人与混Ⅲ 50百分位假人在同一正面碰撞工况下的损伤响应,并研究了安全气囊的起爆时间、排气孔直径和气体质量流率3个参数对两种假人的损伤影响。结果表明,与混Ⅲ 50百分位男性假人相比,中国50百分位男性假人的头部损伤风险较大,而胸部损伤可能较小;对于混Ⅲ 50百分位男性假人是最优的安全气囊参数未必能给对应的中国假人提供最优的保护,部分安全气囊参数对两种假人损伤的影响趋势甚至是相反的。     

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。     

汽车正面碰撞试验中后排乘员伤害特性的研究

提出了正面碰撞中后排乘员假人伤害的试验方法和评价指标。通过分析10个车型正面碰撞试验结果,得出了正面碰撞中后排乘员头部、胸部和大腿等部位的伤害特性。     

基于《电动客车安全技术条件》的客车侧碰试验研究

为了分析《电动客车安全技术条件》中客车侧面碰撞乘员保护试验方法的可行性,文章依据标准进行了客车侧面碰撞试验。通过分析侧面碰撞假人损伤情况,得到该试验方法无法复现乘员损伤较严重的客车撞客车侧面碰撞工况。通过分析试验车辆加速度曲线得到加速度传感器布置点,为客车侧面碰撞中乘员保护试验方法研究打下了基础。     

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，     

乘用车正面碰撞中假人膝部碰撞的研究与应用

在乘用车正面碰撞过程中,为了保护乘员避免受到下肢韧带断裂,瘫痪等严伤害,中国新车评价规程(C__NCAP)设定了评价假人大腿部位的损伤指标。为了提高C__NCAP汽车碰撞试验中的大腿部位得分,本文展开了假人腿部伤害机理、影响因素,分析方法的研究,并着重介绍了仪表板子系统膝碰评价方式,同时还以某车型膝碰问题改善为介绍了膝碰研究成果在实际中的应用。     

基于C-NCAP中MPDB试验对HybridⅢ5百分位假人的伤害分析

正面50%重叠移动渐进变形壁障（MPDB）工况是源于不同类型车辆碰撞相容性的研究,本文针对MPDB试验中的Hybrid Ⅲ 5百分位假人在碰撞试验中受到的损伤进行研究。通过对比汽车副驾位置的Hybrid Ⅲ 5百分位假人和驾驶员后排位置的Hybrid Ⅲ 5百分位假人的头颈,胸腹部,大腿、骨盆等身体部位的伤害值,分析Hybrid Ⅲ 5假人在车辆不同位置的损伤情况。结果表明,Hybrid Ⅲ 5假人在副驾位置时比在主驾后排位置时受到的损伤较小,尤其是其头部HIC值和头部合成加速度方面。     

后排乘员安全带约束系统研究

为提高不同体型后排乘员的安全性，针对后排乘员在50 km/h下100%正面碰撞工况的损伤进行了仿真分析。首先建立后排乘员约束系统模型并进行了验证，然后分别采用THUMS＿AM50、THUNS＿AF05、CHARM-70模型模拟不同体型的后排乘员，并分别施加恒定加载限制（Con-LL）曲线、渐进加载限制（Pro-LL）曲线、递减加载限制（Dig-LL）曲线以探究安全带加载曲线对不同体型乘员的适应性。结果表明：该工况下乘员的颈部韧带损伤风险较大；遭受正面碰撞时，Dig-LL曲线对CHARM-70保护作用明显，但是对THUMS＿AM50保护效果较差；Con-LL曲线不适用于该工况下对THUMS＿AM50和CHARM-70的保护；Pro-LL曲线对THUMS＿AM50和THUNS＿AF05保护效果较好。未来安全带约束系统应根据乘员类型和碰撞工况适配不同的加载曲线，以更好地保护乘员。     

基于乘用车内部凸出物试验测评方法研究

目前,国内外有关汽车内部凸出物试验的标准中均只将假人头部作为参考指标;而正面碰撞法规和C-NCAP(2021版)中均将假人的头、颈、胸、骨盆、腿等部位损伤值作为衡量汽车安全性能优劣的重要评价指标。本文通过滑台碰撞试验方法,对汽车内部凸出物试验测评方法进行研究;结果显示:假人的头、颈、胸、腿部均受到不同程度的损伤;尤其是95th假人的骨盆位移量过大,造成假人下半身受到损伤更为严重。因此,本文建议乘用车内部凸出物试验测评方法中,应适度考量假人多个部位及其损伤指标,旨在不断完善我国汽车安全标准体系,进一步提升汽车安全性能,更好地保护驾乘人员的乘车安全。     

乘用车正面碰撞中假人膝部碰撞的研究与应用

在乘用车正面碰撞过程中,为了保护乘员避免受到下肢韧带断裂,瘫痪等严重伤害,中国新车评价规程(C_NCAP)设定了评价假人大腿部位的损伤指标。为了提高在C_NCAP汽车碰撞试验中的大腿部位得分,本文展开了假人腿部伤害机理、影响因素,分析方法的研究,并着重介绍了仪表板子系统膝碰评价方式,同时还以某车型膝碰问题改善为例介绍了膝碰研究成果在实际中的应用。