Hybrid Ⅲ 50 th假人胸部标定试验影响因素的研究

假人标定是对碰撞假人性能指标进行检验的程序,假人胸部标定是该程序的重要组成部分,对假人采集的车辆碰撞试验数据的正确性起着重要作用。为提高假人胸部标定结果的正确性,文章选取标定时间间隔、肋骨温度、摆锤撞击速度和打击点横向偏移为影响因素,运用控制变量法对混合三型50百分位假人进行胸部标定试验,研究各因素对胸部标定结果的影响。试验结果表明标定时间间隔的主要作用是保证试验结果的重复性,间隔的加大有利于连续试验。肋骨温度影响着胸部整体刚度,温度的升高会导致刚度减小。摆锤撞击速度影响撞击能量,标定结果有随撞击速度的提高而增大的趋势。打击点横向偏移会导致胸部最大反作用力的增大,以及胸部峰值压缩量和迟滞率的减小。     

Hybrid Ⅲ 50th颈部模型低速后碰撞响应的仿真分析

为了明确Hybrid Ⅲ 50th假人颈部的低速后碰撞动力学响应特性,提出了提高其生物逼真度的方法和途径。针对头颈部低速后碰撞条件下的动力学响应,比较分析了Hybrid Ⅲ和HBM-neck模型。建立了Hybrid Ⅲ头颈部模型,并通过标定试验进行了验证。结合基于解剖学结构的HBM-neck模型,在国外志愿者进行的低速后碰撞试验条件下,对比了HybridⅢ和HBM-neck颈部模型。结果表明,HybridⅢ假人的颈部模型刚度高于HBM-neck颈部模型,合理调整HybridⅢ颈部模型的材料特性和关节位置可以获得类似人体颈部的响应特性。     

加载位置对HybridⅢ假人胸部响应影响

在世界各国汽车安全碰撞法规和NCAP试验中,大多都会采用HybridⅢ假人的胸部最大压缩量来评估车辆对乘员胸部的防护效果.但因HybridⅢ假人的胸部最大压缩量采用定点测量办法,使测量结果易受加载位置的影响.针对该问题,本文通过假人胸部低速冲击标定试验,研究了加载位置对HybridⅢ假人胸部压缩量的影响.结果表明,Hy...     

50%假人胸部刚度稳定性研究

针对不同坐姿及不同撞击点下50%假人胸部刚度稳定性进行了摆锤撞击试验。结果表明,50%假人胸部刚度在相同作用力撞击下具有较好的稳定性,不会因姿态轻微改变及受力位置差异而发生明显变化,但撞击速度越高则刚度越小,且碰撞点侧移则刚度增大。运用假人胸部刚度稳定特性对碰撞试验结果分析能起到较好的支持作用,可指导整车碰撞试验中前排安全气囊的设计优化。     

六点式安全带防护效率试验研究

利用Hybrid Ⅲ 50th假人佩戴六点式安全带进行了前碰撞试验,并对比分析了三点式安全带约束下的头部和胸部损伤值.在试验基础上,又进行了Hybrid Ⅲ 50th假人仿真对比分析.结果表明,六点式安全带较三点式安全带头部和胸部损伤值明显降低,尤其是胸部压缩值.分析指出,进一步优化安全带的强度和材料参数可以获得更好的保护效果.     

基于MADYMO的前碰撞混合Ⅲ型假人胸部压缩量损伤分析

用MADYMO分析工具建立了简化的混合Ⅲ型假人胸部模型,探讨了胸部压缩量的影响因素并划分了胸部碰撞的敏感区域.整车的约束系统分析进一步明确了安全带佩戴位置对胸部压缩量的具体影响.     

温度变化对 HIII-50%假人胸部位移的影响

为了研究温度对 HIII-50% 胸部位移的影响，在不同温度下，分别进行了 2 组假人胸部标定及实车碰撞对比试验。试验结果显示，假人在环境温度下存储较长时间 （5 h） 后，胸腔温度才和肋骨的真实温度接近。温度变化可以改变假人胸部刚度，导致胸部位移的变化。假人胸部刚度自身存在差异，温度对每个假人胸部位移变化量的影响也不同，每变化1 ℃对胸部位移产生的影响在1.15 mm左右。胸部刚度的稳定性导致胸部位移产生的偏差占50%左右。因此，在碰撞试验中，应该全流程严格控制环境温度以满足法规要求。假人胸部位移数据产生偏差时，应考虑假人胸部刚度稳定性和温度两个因素。     

汽车撞击桥墩作用力的比较分析

城市立交的发展在缓解交通拥堵的同时,也增多了汽车撞击桥墩的事故。该文介绍了欧、美和中国桥梁设计规范的相关内容,比较其异同点。并对汽车撞击桥墩过程进行了仿真分析。仿真结果表明:桥墩在中型货车低速碰撞下受到的撞击力基本能满足规范要求,但速度在较高水平时,结果与规范存在一定差距。     

中低速碰安全带点火对驾驶员胸部损伤的影响分析

针对多款车型正碰过程中的驾驶员胸部伤害情况,基于THUMS有限元假人搭建驾驶员DYNA约束系统仿真模型,并对其胸部损伤情况进行了分析。在此基础上,进一步研究了在中低速碰撞下,安全带点火对THUMS人体模型胸部损伤的影响。结果表明:所研究的几款配有预紧安全带的车型,安全带点火的临界速度范围为25~30km/h。     

斜向撞击下Hybrid Ⅲ胸部的动力学响应与损伤评价

基于经验证的Hybrid Ⅲ有限元模型,进行假人胸部水平面内斜角度碰撞的仿真,对比了其在不同角度(30°,45°和60°)、不同速度的撞击下的动力学响应和变形特性,分析了Hybrid Ⅲ胸部斜向受载的生物逼真度。结果表明,HybridⅢ胸部斜向动力学响应不符合人体尸体响应要求,斜向载荷作用下假人胸部内置传感器的输出会显著低估了胸部可能遭受的伤害风险,容易得出错误的胸部损伤评估结论。     

湛江海湾大桥防撞系统数值分析

随着我国大跨度桥梁建设的发展,对桥梁防撞系统的研究日益迫切.以湛江海湾大桥的柔性防撞系统为背景,对其进行了数值仿真分析,并得出了一些有意义的结论.限于撞击分析的复杂性,该文的结论仅供参考.     

基于RCAR正面保险杠测试的约束系统标定原则

欧盟RCAR自2011年1月新增保险杠低速碰撞的测试程序,并将测试结果正式加入保险等级评估程序中.若碰撞过程中气囊起爆,不但会增加维修成本,而且会影响保险等级和汽车销售情况.通过分析某车型在10 km/h保险杠测试工况下30～50 ms处碰撞传感器位置的加速度、速度与点火阈值的关系,提出低速碰撞约束系统设计原则.为权衡气囊误爆与汽车可维修性的关系,应在设计初期合理安排约束系统标定和分析,将此工况纳入约束系统标定试验矩阵中.     

正面碰撞中的老年驾驶员胸部响应研究

为研究老年驾驶员在汽车正面碰撞中的胸部响应,本文中首先建立了一个老年女性人体胸部有限元模型CHARM_70,并通过与尸体实验对比,验证了模型的有效性。然后,采用圆盘和横向圆杆两种撞击头,选择3种碰撞高度,并改变碰撞速度和撞击质量对两具老人尸体PMHS1和PMHS2进行5种工况的摆锤碰撞实验。同时,利用CHARM_70模型,参照尸体实验的设置,进行同样5种工况的摆锤碰撞仿真。最后对实验和仿真的结果,即5种工况的碰撞力-胸部压缩量关系曲线、最大胸部压缩量C_(max)和最大胸部黏性响应系数VC_(max)进行对比分析。结果表明,圆盘碰撞中部位置的胸部响应均比圆杆大,以CHARM_70模型而言,C_(max)大3个百分点,VC_(max)则大38%;而碰撞高度对圆杆碰撞的胸部响应有较大影响,圆杆碰撞高位置时的胸部平均响应约比中部位置小20%,而圆杆碰撞低位置时的胸部平均响应约比中部位置大10%。     

高速公路护栏结构防撞特性的计算机仿真研究

针对高速公路的波形防护栏,在材料总重量保持不变的情况下,研究不同结构形式下撞击特性,通过计算机对撞击过程的进行动态仿真,对小型乘用车与波形护栏的撞击轨迹和能量吸收进行了分析,结果显示出2半波与4半波防护栏在撞击能量的吸收方面存在较大差异,其结论对防护栏的制造和设计提供依据.     

基于事故再现的骑车人与行人各部位损伤的对比研究

选取与汽车碰撞事故发生后人体与发动机罩接触并被抛出的57例电动自行车事故和64例行人事故,用PC-Crash进行再现,读取人体头部、胸部、大腿和小腿4个部位的损伤数据。利用现有模型对所得数据进行验证后,通过处理和对比的结果表明,同等条件下,骑车人头部损伤风险低于行人,当车速低于47km/h时,骑车人胸部的损伤风险高于行人,而当车速高于47km/h时,骑车人胸部损伤风险低于行人。在大多数速度工况下,骑车人下肢损伤风险均高于行人;损伤来源方面,骑车人和行人头部损伤大体上均来源于车辆撞击,骑车人胸部损伤的来源没有明显的倾向性,而行人胸部损伤在车速低于42km/h时主要来源于地面撞击,车速高于42km/h时主要来源于车辆撞击。骑车人下肢和行人大腿的损伤来源于车辆撞击,而行人小腿损伤来源则随车速高低而异。     

人体膝关节的冠状面力学模型建立及损伤研究

我国行人伤亡事故占交通事故死亡人数的25.96%,其中下肢是最容易受伤害的部位之一.本文通过对于行人事故的特征和人体膝部损伤机理的分析,提出了基于冠状面内的膝关节变型咬合生物力学模型,给出了动态相应的计算方法和公式.在适当假设的情况下,通过EEVC WG10给定的数据进行比较验证.通过数值计算,探讨了在低速撞击情况下,关节相对侧向倾角和副韧带、十字韧带和关节头受力和损伤的关系.所得结论可为我国开展行人事故损伤研究和车辆的行人安全性设计法规的制定提供参考.     

考虑行人腿部保护和低速碰撞特性的保险杠系统概念设计

建立了分析保险杠系统行人腿部保护和低速冲击特性的概念模型,对模型进行了试验设计分析.基于方差分析方法,研究了保险杠系统的几何参数和刚度特性参数对其行人腿部保护和低速冲击特性的影响.综合考虑这两方面性能的要求,进行了保险杠系统的联合优化设计,给出了优化设计方案.     

准静态和动态载荷下的人体胸部响应有限元分析

根据前人文献中的生物材料参数,建立了一个基于人体胸部解剖学结构的有限元模型,并利用该模型,对前人的实验进行仿真,包括对Kallieris的肋骨三点弯曲实验,Li Zuoping的肋骨结构实验和Patrick低速碰撞系列实验的仿真。结果表明,该胸部有限元模型可有效地用于车辆碰撞中的人体胸部损伤生物力学研究。     

基于燃烧模拟降低重型柴油机燃油消耗的研究

为降低某重型柴油机燃油消耗,建立了新的缸内燃烧三维数值模拟模型,对原燃烧室和新燃烧室性能进行了模拟分析,并对新燃烧室进行了参数化分析和试验验证。模拟预测显示,新燃烧室与原燃烧室相比,柴油机在低速全负荷工况和标定工况下的指示比油耗分别降低了1.14%和0.48%,氮氧化物(NO_x)和炭烟排放量均有所降低,且在低速全负荷工况下降幅达79.50%。经过对新燃烧室的参数化分析发现,指示比油耗进一步降低,但炭烟排放效果变差。试验结果表明,新燃烧室在2种工况下的有效比油耗分别降低了0.72%和0.61%,在低速全负荷工况下炭烟排放量降低了68.48%。     

电控柴油机离线标定系统的研究

为了满足电控EGR系统开发需求而设计了柴油机标定系统,系统由上位机和下位机组成.下位机负责数据的实时采集并将其实时地传送给上位机.其运行的程序基于实时操作系统μC/OS-Ⅱ的信号采集模块、并行通信模块和标定模块.上位机运行panther软件,以自动保存采集的数据供离线标定用.采用基于模型的标定方法以优化控制系统MAP图,通过空间填充试验设计将原有861个工况点缩减至60个.