正面偏置碰撞试验中驾驶员侧安全气囊的吸能特性

为研究正面偏置碰撞中驾驶员侧安全气囊(DAB)的吸能作用,在10款车型的正面碰撞试验中,测量假人颈部约束力、头部加速度,计算出气囊作用下头部加速度、头部降速和气囊吸收能量。试验结果表明:在气囊作用下,在假人头部伤害允许指标(HIC)低于高性能限值情况下,假人头部平均降速为22 m/s,假人头部x向是主要吸能方向,气囊平均吸收动能为1.1 kJ,占总吸收能量的80%以上;x向吸收能量越高,对颈部保护效果越好。安全气囊的开发应以此为目标。因而,提高气囊在假人头部x向吸能作用,可直接提高气囊刚度,也可通过调整安全带约束强度来实现。     

基于正面碰撞的Q3假人伤害防护研究

《C-NCAP管理规则（2021年版）》已于2022年正式实施,规程中新增了针对正面碰撞中后排Q3儿童乘员保护的伤害评价指标,对车辆的正面碰撞保护性能提出了更高的要求。本文针对Q3儿童保护法规进行了对比分析,通过使用不同形式的儿童座椅进行测试,对比分析试验数据,验证不同形式儿童座椅对儿童伤害的影响,对正面碰撞试验中的儿童保护具有借鉴意义。对比试验可以得到以下结论：第一,假人头、颈部伤害主要是头部惯性前甩造成的,相较于正向儿童座椅,后向儿童座椅可以更好地约束儿童头部,降低头、颈部伤害;第二,相较于ISOFIX式后向儿童座椅与车辆间的刚性连接,安全带通用式后向儿童座椅因为安全带的预紧作用,可以有效分散碰撞过程中的能量传递,减小儿童座椅旋转角度,降低整体伤害;第三,在儿童座椅靠背内增加弹性材料作为吸能模块,可以分散缓冲传递至假人胸部的能量,降低胸部伤害。     

正面碰撞中假人伤害分析及安全性改进研究

论文了研究了正面碰撞中假人的运动过程及头部、颈部、胸部与下肢部位的伤害机理与考核指标,这些指标反映了车身碰撞特性、乘员约束系统特性及两者间的匹配这三个方面的综合性能,并针对车身耐撞性能、车身B柱曲线特性及转向系统、安全带与气囊等约束系统对假人的伤害影响进行了详细的分析。基于上述分析对一款新开发车型的安全性现状进行分析并逐步做出改进方案。通过零部件试验、滑车试验及实车验证试验证明分析及改进方案的有效性,本研究对车型开发设计及安全性能改进具有一定的指导意义。     

驾驶员侧50%假人约束系统配置5%女性假人伤害研究

在L车型开发后,进行了3次正面碰撞试验,对基于50%假人开发的约束系统对5%假人的保护效果进行了研究。3次正面碰撞试验分别为驾驶员侧分别为50%假人和5%假人,安全气囊和安全带预紧功能正常起爆;驾驶员侧为5%假人,但安全气囊和预紧功能不起爆。研究结果表明,基于50%假人开发的约束系统,对5%假人的头部和胸部依然具有较好的保护作用,但对5%假人的颈部伤害较重,可通过对安全气囊分级起爆、调整拉带设计等方法进行优化;安全气囊不起爆方法不可取。     

微型轿车安全带系统优化与验证

通过实车试验数据分析,讨论了微型轿车无气囊条件下的乘员伤害.使用Madymo分析方法对安全带参数进行了优化,提出使用限力安全带降低伤害值的方法.台车验证表明,对于刚性很强的尺寸紧凑型微型轿车,使用限力式安全带,可以有效降低正面碰撞头部加速度,使车辆正面碰撞乘员保护达到中国法规要求.     

小空间车型第2排乘员保护性能优化

为了研究小空间车型第2排乘员在正面碰撞过程中受到的伤害,利用仿真分析的手段,对比分析了不同的车体碰撞波形、乘员布置空间以及约束系统性能参数对第2排乘员伤害的影响,确定了安全带限力等级、车体碰撞波形及第2排座椅坐垫的布置角度是影响第2排乘员保护安全性能的关键因素.针对第2排乘员布置空间较小的车型,在保证第2排假人头部伤害满足目标要求的情况下,减小安全带的限力等级,增大第2排假人头颈部及胸部的前移量,以降低假人颈部及胸部的伤害,从而有效改善了第2排乘员的伤害情况.     

正面碰撞试验中后排女性假人颈部伤害研究

对正面碰撞试验中后排女性假人颈部伤害进行了研究,结果表明,在50 km/h完全正面碰撞试验中,后排5%女性假人颈部伤害普遍偏高。其原因是:女性假人所配带的50%男性假人安全带对女性假人腰部作用的包角及松弛量大,有效作用起步时间晚,使假人相对位移量增大。提出了解决后排女性假人颈部伤害偏高问题的改进措施。     

基于台车试验方法的某微型轿车乘员约束系统改进设计

在试验基础上对某微型轿车无气囊条件下的约束系统进行优化,分析了座椅、转向盘和安全带的动态特性,提出了减小乘员伤害值的改进方案.通过台车试验证明,该微型轿车正面碰撞乘员保护达到中国法规要求,改进方案正确和有效;对于刚性很强的尺寸紧凑型微型轿车,弱化碰撞时头部接触位置的转向盘轮缘,并使用限力式安全带,可以有效降低正面碰撞头部加速度.     

某鞭打试验驾驶员伤害值优化研究

文章以某C-NCAP 2018 5星项目座椅鞭打试验为基础,针对其在项目开发中鞭打试验假人颈部伤害值不达标的状况,通过对试验数据的研究分析,找出对其鞭打性能影响较大的相应座椅参数,在滑台试验中通过改进座椅靠背刚度和座椅头枕刚度及座椅头枕与假人头部相对高度差值等特性参数,真实可靠的减小了鞭打试验对乘员颈部伤害,提高了该座椅的鞭打试验性能从而满足开发目标。     

1.5岁儿童假人颈部伤害预测分析

为解决儿童碰撞试验中P1.5儿童假人颈部伤害数据匮乏,导致相关测评方法、标准制定提出颈部伤害限值困难的问题,本文进行了P1.5儿童假人与Q1.5儿童假人正面碰撞对比试验,建立了假人头颈部受力分析模型,分析假人颈部受力情况,并利用Q1.5儿童假人试验数据完善并验证了模型。应用该方法可预测P1.5儿童假人颈部损伤水平,补充P1.5假人试验中颈部伤害数据的匮乏,增加儿童颈部伤害可用数据量。     

温度偏差对第50百分位假人胸部压缩变形量的影响研究

为了研究正面碰撞试验中温度偏差对50~(th)假人胸部压缩变形量的影响,进行了正面台车试验,通过试验推导出假人胸部刚度与温度之间的关系。结果表明,温度与假人胸部刚度存在线性关系,在3.5～4.5kN安全带肩带力作用下,20～22℃范围内,温度对胸部压缩变形量的影响为0.7 mm/℃,假人胸部压缩变形量可通过测量值加公差的方式表示。     

儿童约束系统动态仿真研究及初步参数分析

本文利用MADYMO软件建立包含P系列儿童假人、一款国产汽车用儿童座椅和试验台车的儿童乘员约束系统的计算机仿真模型,并模拟了ECE-R44法规规定的正面碰撞台车试验环境。通过与对应产品的台车碰撞试验结果对比,对该模型有效性进行了验证。同时,在已验证模型的基础上,对儿童座椅及台车试验系统设计参数对儿童乘员响应的影响进行了分析,结果表明儿童座椅的摩擦系数、成人安全带刚度、儿童座椅安全带定位孔孔位置对儿童乘员在正面碰撞中的响应影响较大,通过适当的儿童约束系统设计可以降低儿童乘员在碰撞事故中的受伤几率。     

正面碰撞第二排女性假人伤害影响因素研究

通过对历次第二排碰撞试验结果的统计分析,得出颈部Fz是影响头颈部得分的主要指标。文章采用CAE软件Madymo对假人头颈部伤害的原因进行分析,得出安全带固定点位置、无安全带预张紧器及安全带限力器是第二排女性假人伤害的主要原因。     

城市客车座椅动态碰撞的仿真与试验研究

使用MADYMO软件构建了某城市客车正面碰撞乘客约束系统的仿真模型,通过仿真计算分析确认所测假人各部分伤害值均满足法规要求。对某城市客车塑料座椅进行了动态碰撞试验,试验结果与仿真结果对比分析表明,仿真结果接近标准要求,从而验证了本文所建模型的正确性和可行性。     

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。     

基于DOE的儿童乘员约束系统约束路径优化

为优化安全带固定式儿童乘员约束系统(CRS)安全带设计,用"试验设计方法(DOE)",优化约束路径参数。用CRS有限元模型,建立Hybrid III 3岁儿童假人正面碰撞仿真模型,用台车试验结果进行了验证。改进了CRS骨架结构,用正交试验设计,研究安全带导向环固定位置、骨架座椅厚度及儿童乘员与五点式安全带之间的摩擦因数等因素,对头部伤害指标(HIC15)值、胸部合成加速度、胸部垂直加速度等损伤参数的影响。结果表明:头部前倾位移量,从高于法规限值(550 mm)的1.5%,降到低于限值的15%。安全带导向环固定位置是最为敏感的因素;因此,优化导向环固定位置及降低摩擦因数,可减少头部最大位移量。     

汽车膝部气囊设计与优化

针对某车型建立了MADYMO车体模型和膝部气囊模型,并通过试验验证了模型的有效性。利用该模型对安装与未安装膝部气囊情况下假人的运动响应和伤害值进行了仿真分析,研究了膝部气囊在正面碰撞中对假人各部位的影响。根据仿真结果,通过正交试验对初步设计的膝部气囊进行了优化设计,优化后WIC值减小了3.39%,表明膝部气囊对下肢的保护性能得到很大提升。     

某车型正面碰撞驾驶员侧约束系统匹配研究

针对国内某款多用途汽车(Multi-purpose Vehicle,MPV),采用多刚体动力学分析软件(Mathematical Dynamic Model,MADYMO)软件建立了50 km/h正面碰撞驾驶员侧约束系统仿真模型,并将此仿真模型与实车试验数据进行了对标分析。在对标好的模型基础上,对未配备安全气囊的约束系统进行了匹配优化,使假人伤害值满足GB 11551—2003法规要求。同时,对配备安全气囊的约束系统匹配优化,使其假人伤害值满足GB 11551—2014法规要求。     

假人主要伤害值对等效双梯形减速度曲线的灵敏度分析

文中利用同时配置气囊和安全带、只配置安全气囊以及只配置安全带的3种不同正碰台车试验的MADYMO数学仿真模型,分析了等效双梯形曲线不同特征参数对假人头部HIC值、胸部3ms累积加速度以及胸部变形量等3种伤害值的影响.     

正面碰撞中的乘员约束系统仿真分析与验证

本文通过对某华晨汽车自主开发车型进行正面碰撞仿真分析,考察乘员在佩带三点式安全带条件下的运动响应和伤害情况。为减少车体变形对约束系统的影响,在车身结构试验与仿真对标的模型基础上进行乘员约束系统对标。从车身的变形形态、乘员的运动响应、假人伤害值等几个方面综合评价乘员保护的碰撞安全性能,通过约束系统良好的对标表现,分析出对正面碰撞乘员约束系统的影响因素。经过验证表明,采用有限元的乘员约束系统碰撞仿真分析方法能较真实地反映出试验碰撞的状况和结果,具有实际工程应用价值,可用于后期的优化工作。