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.     

行人保护主动式罩盖的系统开发

主动式罩盖的开发对行人保护头碰非常重要,发动机前舱的零件布置与发动机罩盖间的距离是保护行人头部的关键空间.在行人头部撞击到汽车后,主动式罩盖的后端会弹起并起到增大保护空间的作用.针对带有主动式罩盖车型的开发设计,早期对前保蒙皮进行设计,中期进行CAE的仿真分析,后期采用物理试验进行验证都是至关重要的.除此之外,带有主动...     

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。     

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。     

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。     

行人头部撞击汽车发动机罩盖的多波峰特征与结构设计CSCD

为了解汽车发动机罩盖的结构设计对行人头部冲击响应的影响机理,提出了一种结构设计。根据行人头部冲击器与发动机罩盖碰撞加速度波形的多个波峰的特征,划分为不同阶段;分析了罩盖的碰撞变形过程和吸能机理,各阶段分别受罩盖随动质量、结构刚度、边界支撑及下方变形空间等因素的主导;对各主导因素进行补偿,以实现最优波形的罩盖结构设计方法。以某量产车型作为工程应用实例,给出了具有夹层板结构的发动机罩盖设计方案。结果表明:该设计能够改善行人头部碰撞保护性能,为发动机罩盖设计提供参考。     

面向行人下肢保护的蜂窝铝吸能结构优化

建立了行人小腿与某乘用车前端结构的碰撞有限元模型,而仿真分析发现行人腿部损伤指标在保险杠正中心Y_0处的胫骨加速度峰值和靠近吸能盒Y_(390)处的胫骨加速度峰值与膝部弯曲角峰值均超过了安全阈值。为改善汽车行人下肢保护性能,根据该车前端吸能空间设计了6种不同蜂窝胞元边长、5种不同蜂窝胞元厚度的蜂窝铝吸能结构,通过分析30组蜂窝铝吸能结构在Y_0处所对应的行人腿部综合伤害指标和比吸能的变化趋势,确定了对行人腿部保护性能较好的蜂窝铝胞元边长为14 mm。然后以吸能盒位置Y_(390)处行人腿部综合伤害指标最小为优化目标,运用软件Hyperstudy和LS-DYNA集成优化的方法以蜂窝铝吸能结构前盖板与蜂窝芯的厚度为变量进行优化。优化后靠近吸能盒Y_(390)处和保险杠正中心Y_0处的行人腿部3项伤害指标均大幅降低,且满足法规安全阈值要求,优化后的蜂窝铝吸能结构有效地改善了该车的行人下肢保护性能。     

界面黏结强度对风窗玻璃碰撞吸能性的影响

针对低速条件下人车相撞事故中汽车前风窗玻璃(PVB夹层玻璃)与行人头部的碰撞过程,应用有限元法研究了风窗玻璃中玻璃层与PVB层间的界面黏结强度对风窗玻璃碰撞吸能性的影响.结果表明,适当的界面黏结强度可使风窗玻璃吸收更多的碰撞能量,从而减轻行人头部的伤害,达到保护行人生命安全的目的.     

基于行人保护的发动机罩铰链研究

针对发动机罩铰链区域对满足行人头部保护要求存在的不足,设计了一种新式压溃式铰链.采用Hy-permesh软件建立了该铰链的有限元模型,并进行了试验验证.应用有限元软件Nastran对原始铰链和新铰链进行静强度仿真比较可知,新式压溃式铰链的横向强度更好.按照欧洲行人保护法规应用有限元软件LS-DYNA对新铰链和原铰链进行行人保护性能仿真比较可知,使用压溃式铰链使行人的头部伤害值HIC由原来的1420下降到了940,表明压溃式铰链在横向强度提高的基础上具有更好的行人头部保护性能.     

某越野车的行人保护头部性能优化

对某越野车行人保护头部性能进行优化改进。首先,根据试验结果对标仿真模型,使得冲击点位置、数目与试验一致,并且使得头部HIC(Head Injury Criterion,头部伤害指标)仿真误差控制在±10%以内;其次,从结构、空间等方面对该车型的头部性能得分进行全面分析;最后,考虑改款车型在造型及空间布置方面的限制,优化工作从结构入手,对发动机罩盖结构进行优化。优化后,头部得分从4.32分提高到7.66分,考虑腿部目标分解得到2.5分,行人保护性能总得分率为68%,满足2018版C-NCAP行人保护五星分项目标要求。     

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。     

行人头部伤害与头部碰撞试验方法的相关性分析

本文通过对行人交通事故数据的统计分析,讨论造成行人头部伤害的原因与规律,并对现行的头部模块碰撞试验方法与行人交通事故的相关性进行了分析与讨论。结果表明,碰撞前行人的运动状态对碰撞结果有显著影响,目前EEVC头部模块试验方法中规定的碰撞方向与实际行人碰撞事故中行人头部的碰撞方向存在较大差异;行人头部与风档玻璃、A柱区域以及地面发生碰撞的可能性均比较大,所以有必要通过进一步的试验研究,分析头部与这些区域发生碰撞的规律,并将其纳入头部模块的碰撞试验中。     

行人保护法规现状及发展趋势

随着汽车保有量不断增加,交通事故中行人受到伤亡也在不断增多,因此各国都在加强汽车对行人碰撞保护的研究。文章在介绍各国行人保护法规现状的同时,对各国行人保护法规的试验条件及性能要求进行了比较,并对行人保护法规的发展进行了分析,指出我国应综合国外在行人保护方面取得的成果,逐步提出适合我国国情的行人保护要求,减少行人在交通事故中受到的伤害。     

基于轿车-行人事故重建的行人颅脑损伤研究

通过深入的轿车-行人事故调查研究建立了行人事故数据库,挑选了其中12例轿车-行人碰撞事故,运用轿车-行人碰撞多体模型进行了事故重建.根据其结果,采用回归分析方法建立了运动学参数与行人颅脑损伤的相关回归模型,求得各参数之间的相关性.研究结果表明,轿车-行人碰撞速度与头部碰撞时间、头部碰撞相对速度、行人抛出距离以及头部损伤HIC值之间有着显著的相关性;速度限制和改进汽车前部结构可在一定程度上降低行人头部损伤风险.     

保护行人大腿的汽车前端结构的研究

为进行行人保护研究,建立了某车型前端的有限元模型,并通过试验验证了该模型的精确性.以提高EuroNCAP行人大腿碰撞试验的得分为目标,对汽车前大灯采取了自身刚度弱化的措施,试验结果表明效果良好.文中还尝试将安全气囊运用到发动机罩上,仿真计算验证了该安全气囊对行人大腿保护的有效性.     

轿车与6岁儿童行人不同方位碰撞中下肢损伤分析

Euro NCAP发布的行人模型认证技术公告TB024的最新版本对6岁儿童行人模型认证提出了单独要求,旨在加强对儿童行人的保护。本研究应用符合Euro NCAP技术公告(TB024)规定并且具有详细解剖学结构的6岁儿童行人有限元模型,设置了4组不同方位行人-汽车碰撞仿真试验,以探究不同碰撞方位下的儿童下肢损伤机理。结果表明,在4种不同角度的碰撞条件下,仅270°背面碰撞时儿童股骨未发生骨折;0°碰撞时儿童下肢膝关节韧带损伤最为严重;180°左侧碰撞下,对撞侧膝关节半月板最容易发生损伤,而撞击侧股骨远端生长板存在较大的受伤风险;270°背面碰撞中儿童的胫骨和腓骨最容易发生损伤。本研究为儿童行人保护和儿童下肢损伤的治疗提供了理论依据,为汽车安全防护装置的研发提供数据支持。     

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.     

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.     

主动式发动机罩关键问题探讨和AHLS的概念设计

行人保护的重点是在行人交通事故中避免最可能致行人死亡的头部损伤,因此主动式发动机罩的研究和应用将成为行人保护的重要手段之一.文中分析了主动式发动机罩的关键问题,并提出一种新型的前后同步升起的主动式发动机罩举升系统的概念设计,为主动式罩的设计提供借鉴.