美国的路侧解体消能设施设计

解体消能设施作为宽恕型设计理念的体现,也是路侧安全设计的重要组成部分。介绍了解体消能设施的起源,其安全标准的设计依据及其工作原理,并对美国解体消能设施的设计方法作了全面介绍。同时,针对解体消能设施的应用注意问题作了总结归纳。     

高速公路中央分隔带波形梁护栏高度的研究

以波形梁护栏静载缩比试验和冲击试验为基础,考虑护栏在碰撞时波形梁的全梁弯曲塑性变形是主要变形,其车辆的碰撞能主要由波形梁护栏的弯曲塑性变形能吸收,结合实际护栏和截面特性,建立了波形梁护栏和车辆计算模型;根据动能定理,以能量守恒为基础,考虑汽车碰撞护栏达到极限状态时,其动能全部转换为其他形式的能量,结合护栏的主要变形,建立高速公路中央分隔带波形梁护栏高度计算模型;采用调查咨询分析的方法,以大货车为主要车型,初始碰撞角度为20°,运行速度的80%作为碰撞速度,从而确定了波形梁护栏高度计算模型中的有关参数。研究结果表明,适合中国高速公路中间带波形梁护栏的高度宜为87.6 cm,可有效地防止大型车跃出和小型车钻撞护栏等恶性交通事故的发生。     

基础带有U型环周切口的可解体立柱研究

阐述了解体消能结构的应用背景和概念,着重研究了断裂型基础可解体立柱的力学性能。通过简化,运用艾氏冲击试验方法设计出符合解体要求的带有U型环周切口的特殊螺杆,最后用Ansys软件验证了设计的结果。     

基于事故重建的骑车人头部碰撞测评工况研究

为了研究交通事故中两轮车骑车人头部碰撞工况，通过事故重建对汽车-两轮车碰撞模型进行验证，针对轿车和SUV车型分析了头部碰撞区域、速度和角度的差异，结合现有行人保护测评要求提出了测评建议。结果表明：骑车人头部碰撞速度与行人头部碰撞速度差别不大；对于发动机罩前缘高度不高于850 mm的车辆，头部碰撞区域建议将包络线（WAD）范围从2 100 mm扩大至2 300 mm，碰撞角度为45°；对于发动机罩前缘高度高于850 mm的车辆，无需扩大头部碰撞区域。     

道路弱势群体头部碰撞特性研究

为了解碰撞事故中道路弱势群体(vulnerable road users,VRU)头部撞击车辆前端的运动特性,基于VRU实际交通事故数据,以VRU头部碰撞位置、碰撞速度和碰撞角度为研究对象,利用虚拟仿真分析工具,开展车辆(SUV和Sedan)撞击VRU(行人、自行车骑行人、摩托车骑行人)典型碰撞工况中头部撞击特性分析,结果表明:随着VRU两轮车参考高度增大,VRU骑行人头部碰撞位置靠近车后方,头部碰撞速度和碰撞角度逐渐降低;随着汽车速度增大,VRU骑行人头部碰撞位置靠近车后方,头部碰撞速度逐渐增大。研究结论为行人保护法规及NCAP规程更新提供参考。     

基于MPDB试验的碰撞兼容性评价方法解析

作为被动安全领域新的发展理念,碰撞兼容性越来越受到车企和消费者的重视。根据移动渐进可变形壁障（MPDB）试验得出的标准偏差（SD）、乘员载荷指标（OLC）、触底和结构高度等判定结果能有效反映车辆的碰撞兼容性。文章详细解析了上述四种指标的评价方法和意义,有针对性地总结了降低试验车辆攻击性的改善方案。欧洲新车评价规程（Euro NCAP）和中国新车评价规程（C-NCAP）在碰撞兼容性评价方法和罚分规则上各有异同,文章对两种规程进行了详细对比和解读。最后对近两年来大量MPDB试验碰撞兼容性结果进行整理,通过数据分析展示了目前主流车型的碰撞兼容性水平和一些具备现实意义的内在规律。     

基于2021年版C-NCAP的儿童伤害评估及开发策略

为提高整车正面碰撞减速度波形与儿童座椅的匹配保护效果,以2021年版中国新车评价规程为基础,对比分析了正面碰撞试验高、低性能车体减速度波形对Q3儿童假人胸部伤害的影响,发现碰撞前、后部幅值均匀的车体减速度波形更有利于儿童座椅安全性能的匹配,基于乘员载荷准则及已有试验数据进行了验证分析,获得理想减速度波形的相关设计目标为车体载荷准则值≤26.5 g、人体自由向前移动65 mm时对应时刻≤35 ms、人体受约束向前移动235 mm时对应时刻≥95 ms,建议采用ISOFIX通用及半通用儿童座椅、大延伸率儿童座椅安全带,并适当提高儿童座椅安全带上固定点高度。     

标志设置的路侧安全性考虑及对策

交通标志是交通安全设施的一种,合理地设置标志有利于交通安全。但它同时又是路侧障碍物的一种,路侧净区内的标志柱对驶出路外的车辆是一个潜在的危害。本文介绍国外路侧净区的概念以及对路侧安全的要求,并建议在满足视认性要求前提下从路侧安全角度出发交通标志设置的考虑和对策。交通标志应首先考虑设置在不易发生车辆驶出路外事故的地方,标志柱可以使用解体消能结构,或者对标志柱进行必要的防护和标识。     

基于行人保护头部碰撞的空调进气格栅结构

研究了一种适用于行人保护头部碰撞的空调进气格栅结构.通过增加前板结构的高度、椭圆形的压溃槽、倾斜角度及悬臂梁结构,弱化头部碰撞区域,有效降低行人头部受到车辆撞击时的撞击速度,进一步减小碰撞伤害.     

基于车辆动态仿真实验的公路桥梁路缘石合理高度研究

以虚拟样机仿真分析软件ADAMS为平台,建立了代表车型的三维模型、路缘石模型、小汽车-路缘石碰撞模型.在此基础上,进行了不同路缘石高度、不同碰撞速度、不同碰撞角度条件下的三维动态碰撞仿真实验,得出了路缘石高度对行车安全性的影响.分析认为,公路桥梁路缘石高度为35 cm可有效拦护偏驶车辆,减少安全事故,为路缘石安全性评估...     

新型防撞垫安全性能仿真与试验

为降低公路交通分流处车辆碰撞护栏端部事故的严重性,结合对防撞垫缓冲吸能原理的分析,设计出一种新型防撞垫结构,通过有限元仿真模拟和实车碰撞试验进行防撞垫安全性能分析与评价。结果表明:设计的防撞垫结构能够防护1.5t的小客车以60km/h速度正面碰撞,碰撞后车辆安全停止,停车位置满足导向驶出框要求,防撞垫的变形形态符合设计预想的缓冲吸能机理,乘员碰撞速度、乘员碰撞后加速度以及假人测试结果均满足乘员风险指标要求,试验结果和仿真结果具有较好的一致性,部分量化指标的误差在10%以内。研究结果为设计人员提供了一种可供选择的防撞垫结构,应用后必将提高公路交通分流处的安全防护水平。     

新型台车碰撞缓冲吸能装置研究

提出了一种以减振器为吸能元件的纵向碰撞、垂直吸能的新型机械缓冲吸能装置，介绍了其基本结构和工作原理。采用有限元方法建立了吸能装置的计算机仿真模型，对吸能装置的工作性能进行了计算机仿真。结果表明，通过调节减振器的高度、间距、数量等不同的初始条件，该吸能装置能够在台车碰撞实验中复现出多种波形特征的车身减速度曲线，满足汽车安全部件的试验要求。     

新型汽车碰撞能量吸收器

提出一种新型汽车碰撞吸收器,该装置具有机械的、剪切型的吸能方式。文中给出了该吸收器的结构和工作原理,对吸收器特性进行了台架与台车碰撞试验。试验结果表明:该吸收器能分解一次性碰撞的巨大能量,逐渐减小碰撞力并逐渐吸收其能量;降低人体所承受的减速度值及减少发生二次碰撞的概率。     

基于加速度严重指数的公路路侧危险度评估

为了定量评估二、三级公路路侧危险程度,以确定路侧护栏防护等级,并为制定安全改善方案提供依据,提出了一种基于乘员风险的路侧危险分级新方法,乘员风险指标采用加速度严重指数(Acceleration Severity Index,ASI)表征；利用软件VPG3.2和LS-DYNA971,选择5类典型路侧障碍物、2类护栏和15种路堤边坡组合,针对小客车、大客车和大货车开展了59组碰撞仿真试验,获取碰撞过程中车辆重心纵向、横向和竖向的加、减速度曲线,进而得到ASI序列样本；采用Fisher最优分割算法确定了路侧危险度合理分级数和各级所对应的ASI阈值.结果表明:5类路侧障碍物中,F形混凝土护栏端部对车辆和人员伤害最严重,其他依次为树木、突出山石、标志立柱和路侧边沟；当路堤边坡高度超过4 m且坡率陡于1∶1时,车辆坠入边坡的损伤严重度将超过碰撞二波波形梁护栏,与碰撞F形混凝土护栏相当.     

行人-车辆碰撞中六岁儿童下肢损伤分析及预测

为揭示汽车-行人碰撞事故中车辆前端结构和速度对儿童行人下肢损伤的差异成因及损伤机理，本研究应用符合我国体征且具有详细解剖学结构的六岁儿童行人损伤仿生模型（TUST IBMs 6YO-P），设置了32组涵盖4类常见车型和8种碰撞速度的汽车-行人碰撞仿真，分析下肢运动学和生物力学响应，采用非线性回归建立预测模型对下肢损伤进行评估。结果表明，碰撞速度对儿童下肢长骨骨折和膝关节损伤有直接影响，汽车前保险杠高度影响股骨的损伤程度和膝关节弯曲角度，扰流板离地高度影响胫、腓骨损伤的严重程度。分析膝关节弯曲角度和韧带断裂数据，得出当膝关节弯曲角度分别超出25.9±0.9°、38.6±0.7°、43.2±0.2°时，撞击侧内侧副韧带（MCL）、前交叉韧带（ACL）、后交叉韧带（PCL）发生断裂，基于碰撞速度和前保险杠高度建立的膝关节弯曲角度预测模型，经反求验证该模型可以有效预测膝关节损伤。综合儿童行人下肢长骨骨折评价参数和所建立的小腿弯矩预测模型，发现碰撞速度高于17.94 km/h将会造成儿童小腿骨折。该研究为行人安全法规制定、行人保护装置研发、AEB系统设计和数字化测评提供科学的参考依据。     

天然气轿车用复合材料气瓶碰撞模拟试验研究

应用台车模拟正面碰撞试验,研究了行李模块对天然气轿车复合材料气瓶造成冲击损伤的规律.确定了考核气瓶固定装置与其完整性的碰撞试验方法;应用落球试验确定了气瓶的冲击容限值,并对吸能材料力学特性进行了分析;利用正面碰撞中的安全性仿真分析得到了当气瓶与行李模块以不同速度、同向运动时气瓶受到的冲击力,并以此作为评价气瓶在正面碰撞中的安全性指标.     

商榷C-NCAP

世界各国NCAP碰撞速度都高于各国碰撞速度,而中国汽车技术研究中心NCAP正面、正面40%偏置、侧面碰撞速度都与我国碰撞标准相同,这如何能算NCAP?建议将40%偏置正面碰撞的碰撞速度提高到64km/h.这样就与欧洲NCAP的碰撞速度完全相同,想要出口到欧洲的汽车不出国门便可进行NCAP试验.     

汽车模拟碰撞试验系统塑料吸能器的研究

汽车模拟碰撞试验系统是评价汽车撞车时乘员保护装置和有关安全件安全性能的一种有效的试验手段，而吸能装置用于控制车的减速度，使其所产生的减速度波形接近实车碰撞时的减速度是模拟碰撞试验系统的一个重要的组成部分，是个关键的部件。介绍了中国汽车技术研究中心（ＣＡＴＡＲＣ）研制的三种聚氨酯吸能管的材料，结构，性能及产生的减速度波形等情况及在工作中的体会。     

行人被面包车碰撞的运动学规律

为了丰富人车碰撞事故运动学理论,同时为面包车碰撞行人事故的分析鉴定提供理论支撑,对20～110 km·h^-1车辆碰撞速度下行人被面包车碰撞后的运动规律进行研究。利用多刚体建模系统PC-Crash软件构建面包车与行人碰撞仿真模型,并通过仿真获得多种碰撞条件下行人碰撞后的纵向/横向抛距、抛射高度、抛射角度、空中旋转圈数、躯干合成速度和头部合成加速度等运动学数据。结合国家车辆事故深度调查体系（NAIS）中14例具有可靠数据的事故样本进行比较验证。定义并提出了行人被面包车碰撞后的拱推型运动形态,以区别于长头车碰撞的卷绕型和平头车碰撞的推掷型。结果表明：拱推型碰撞中行人会在瞬间被加速到车辆碰撞速度的111%～127%;在高速（110 km·h^-1）碰撞中,头部合成加速度值超过3 000 m·s^-2,头部损伤指标（HIC）值超过7 500;行人空中旋转不超过3圈,被抛高度不超过4.0 m,抛射角度介于6°～11°;行人抛距与车辆碰撞速度之间的关系可以用幂函数模型进行描述;碰撞接触位置、车型外廓参数、行人行走速度和行人碰撞姿势对行人被抛运动形态有一定程度的影响,相对标准碰撞的影响程度一般在5%以内,最大不超过10%（边翻型除外）;行人头部损伤安全界限（HIC值为1 000）对应的车辆碰撞速度约为55 km·h^-1;边翻型碰撞中行人的运动形态与拱推型差别较大,横向抛距最大可达12.0 m。     

宝鸡市蟠龙新区排水下塬管道设计

宝鸡市蟠龙新区排水下塬管道负责新区的雨水、污水排放,下塬后排入塬下千河。由于地势高差大,流量大,重点需解决跌水消能问题。在设计中针对工程特点,对不同跌水高度分别采用不同的消能构筑物,尤其对单次跌水高度6m的采用格栅式跌水消能池进行消能,保证了工程的使用要求。