节制杆式模拟汽车座椅强度试验装置研究

根据GB15083-2006标准规定的汽车座椅强度试验时台车减速度波形要求,通过对台车和节制杆碰撞的受力分析,应用流体力学理论建立了节制杆截面形状设计与修正的数学模型,以模拟实车碰撞过程中汽车座椅变形情况.试验结果表明,所设计的节制杆式模拟汽车座椅强度试验装置,只需调整节制杆的工作行程和弹-塑性缓冲材料即可保证试验台车的碰撞减速度满足法规要求,为汽车座椅强度的设计评价提供了可靠的试验检测手段.     

台车试验中采用等效双梯形减速度曲线的模拟研究

通过对实车碰撞中车体减速度曲线的分析,发现其具有双台阶特征.为此提出了一种从实车正碰试验车体减速度曲线提取出相应的等效双梯形减速度曲线以用于台车试验的方法.台车试验的数学仿真表明,用等效双梯形曲线和相应的实车碰撞减速度曲线分别模拟得到的假人模型各种伤害响应和运动姿态互相很好地吻合.说明在正碰台车试验中完全可以用等效双梯形曲线代替相应的实车正碰减速度曲线进行模拟,可应用于车辆约束系统的开发等工作.     

汽车碰撞台车模拟吸能装置特性

为了更快地进行汽车安全部件的开发和验证,滑台试验在汽车被动安全开发中的应用越来越多.文章进行了多次减速滑台模拟试验,根据试验采集到加速度波形曲线的峰值和斜率等,结果表明,试验速度越快,加速度曲线上升斜率越大；试验速度相同时,钢筋摆放数量越多,加速度曲线上升斜率越大.利用减速台车模拟试验装置可以复现鞭打测试工况,指导试验人员在试验前快速准备并完成滑台搭建.     

基于ECE R129法规的儿童座椅侧面碰撞台车试验系统

根据欧洲经济委员会(ECE)推出的R129法规中儿童座椅侧面碰撞保护性能的要求,建立了侧面碰撞台车试验系统。用已有后向碰撞波形发生装置,组合了后向碰撞聚氨酯管、橄榄头、台车初速度,调试波形,实现了侧面碰撞所需的速度波形。按照该法规,设计台车座椅和门板系统,进行Q系列3岁假人模型的侧面碰撞试验,测量了假人头部、胸部损伤,分析了座椅与门板相对速度曲线和碰撞过程的高速摄影图像。结果表明:速度波形符合该法规要求,台车座椅和门板系统位置准确、结构稳定。因而,该台车试验系统,能满足该法规要求,进行侧面碰撞试验。     

保险杠安全性能仿真分析与试验研究

针对某乘用车原钢制保险杠低速碰撞变形大的问题和汽车轻量化设计的需求,新开发了铝合金保险杠。分别建立了原钢制保险杠和新开发的铝合金保险杠的有限元模型,对其进行了三点静压仿真,并进行了试验验证。结果表明,铝合金保险杠强度性能优于原钢制保险杠。通过台车碰撞仿真和试验,分析了两款保险杠的耐撞性,相同工况下铝合金保险杠防撞梁的变形量和台车减速度值均小于钢制保险杠,其耐撞性优于原钢制保险杠。     

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.     

加速度传感器及其安装工艺对碰撞模拟试验结果的影响

为研究加速度传感器的类型及其安装工艺对车辆碰撞模拟试验结果的影响,采用碰撞试验常用的压阻式和电容式加速度传感器测量了不同碰撞模拟波形在加速台车和减速台车的模拟试验中的输出.通过DIAdem 和Matlab等工具计算分析了不同类型、不同安装位置与方式的加速度传感器在不同模拟波形试验中输出结果的偏差、相干函数、碰撞能量和冲击响应谱等参数.结果表明在时域和频域内,不同类型的加速度传感器及其安装工艺对法规波形试验结果无明显影响,而对任意波形的模拟试验结果会产生不同程度的影响.     

减速台车波形发生器的曲线复现及应用

在台车碰撞试验中,波形复现问题是台车试验能否顺利完成的重要条件之一,本文主要介绍钢筋阻尼式波形发生器的曲线复现方法和如何确定钢筋摆放位置及模式,以具体的实车碰撞试验波形复现为例进行研究,并通过积累总结出了不同台车试验复现波形所需的钢筋摆放位置及模式,能够大大地减少了试验调试次数,降低了试验成本,提高了工作效率,从而为台车试验能够顺利完成提供了有力保障。     

台车加速度波形对3岁儿童损伤风险影响的研究

用不同长度的圆形薄壁吸能管和不同质量的台车,采用有限元分析和台车试验进行拟合,获得FMVSS213规定的动态试验台车碰撞加速度波形。将所得的台车加速度波形和已有的ECE R44台车加速度波形,加载到放置有Q3儿童有限元模型的两种(汽车安全带和ISOFIX固定式)背带式前向儿童约束系统碰撞仿真模型中,通过仿真,分析了加速度波形对3岁儿童乘员的运动学响应和损伤参数的影响。结果显示,加载FMVSS213加速度波形的儿童乘员的前向运动学响应比加载ECE R44加速度波形约提前20ms。加载FMVSS213加速度波形的头部前向位移、HIC15和头部与胸部的加速度均大于ECE R44工况。两种工况的上颈部轴向力和胸部压缩量无显著差异,但上颈部轴向力均大于法规限值(1 705N),而胸部压缩量均小于法规限值(53mm)。研究结果表明,FMVSS213动态加载试验对儿童约束系统的安全性评价要求更高,可为儿童约束系统的设计提供参考依据。     

安全带动态性能试验方法研究

通过对各国安全带试验标准的对比、滑车碰撞模拟计算、实际道路交通情况统计分析、国产安全带动态试验中验证及标准人体车内位移量的测量，提出了我国安全带动态试验中碰撞车速、台车质量及碰撞减速度波形，试验用假人及允许假人位移量的界限值。     

A Research on the Layout of Steel Plates in Sled Test

为在台车试验中准确复现车身B柱加速度波形,以机械式缓冲吸能器及其钢板布置为研究对象,分析了碰撞中台车位移、钢板位移和钢板长度三者的关系;通过台车模拟试验过程的仿真,揭示了不同长度单片钢板的加速度特性和碰撞初速度对它的影响,以及单片钢板的半脱离特性.最后总结出台车试验中钢板的布置方法,利用它可复现任何碰撞波形.     

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。     

汽车安全气囊点火控制算法的研究

本文提出一种安全气囊点火控制算法。这种算法是对移动窗内的减速度信号进行积分，得到一个指标，然后根据台车碰撞试验的图像测量结果和电测量结果，确定点火阈值。经过多次台车碰撞试验，证明了这种算法的有效性。     

汽车碰撞过程中乘员冲击响应的分析方法及应用

应用多体系统动力学方法及动态显式有限元方法的混合方法，建立了碰撞过程中乘员冲击响应分析的有限元模型：采用四节点壳单元及刚体材料模型，接触搜寻采用一体化算法，接触力由罚参数法确定，接触界面的摩擦力由经典磨擦定律计算。仿真分析与台车试验结果的对比表明：应用我体系统动力学方程及显式时间积分格式，可以准确地计算出汽车碰撞过程中乘员的冲击响应。分析了五种减速度波形及五种典型结构的力——变形特性对乘员冲击响应的影响，证明了预变形控制结构及横向受压加撑圆管组合结构的大变形力学特性有利于碰撞过程中乘员安全保护的论断。     

汽车侧面碰撞下乘员骨盆响应的模拟方法

本文以多体系统理论为基础,应用碰撞伤害模拟软件MADYMO建立了基于美国韦恩州立大学侧面碰撞台车试验基础上的三维多体数值仿真模型.此仿真模型包括选用的MADYMO数据库中的BIOSID侧碰假人模型、Heidelberg型座椅模型、相关台车环境模型及缓冲材料模型.应用模型分四种碰撞条件进行了模拟研究,通过比较分析模拟结果与台车试验结果在量值和变化趋势两方面的一致性,验证了所建数值仿真模型的有效性,为应用此模型进行侧面碰撞下乘员骨盆响应的研究提供了有效手段.     

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。     

乘员骨盆侧面碰撞响应的数值仿真

以多体系统理论为基础,应用碰撞伤害模拟软件MADYMO建立基于美国韦恩州立大学侧面碰撞台车试验基础上的三维多体数值仿真模型。此仿真模型包括选用的MADYMO数据库中的BIOSID侧碰假人模型、Heidelberg型座椅模型、相关台车环境模型及缓冲材料模型。应用模型分4种碰撞条件进行模拟研究,通过比较分析模拟结果与台车试验结果在量值和变化趋势两方面的一致性,验证所建数值仿真模型的有效性,为应用此模型进行侧面碰撞下乘员骨盆响应的研究提供有效手段。     

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。     

某车型正碰后排假人伤害的仿真与试验分析

正面碰撞后排假人安全性是车型安全开发的重要指标之一。本文针对某车型在开发过程中存在的后排女性假人下潜及胸部伤害现象,首先分析后排女性假人运动机理;其次,分别提出"增加假人一侧座垫连接结构及防下潜支架"及"采用后排限力式安全带"的改进方案,并基于有限元方法建立正碰仿真分析模型开展正面碰撞分析;然后,设计台车碰撞试验方案,进行正面碰撞台车试验,分析方案的可行性;最终通过实车验证。研究表明,方案能够有效避免后排女性假人发生下潜现象及降低胸部伤害,使其满足车型安全开发要求。     

动态台车吸能装置的试验调试与研究

汽车的被动安全越来越受到人们的关注。安全带动态试验中,机械缓冲吸能装置的钢条排布方式决定了减速度曲线的最终波形,直接关系到试验结果是否满足标准要求。本文针对机械式缓冲吸能装置,采用试验验证的方法,研究钢条的排布方式,并对台车的减速度曲线进行调试与修正,获得了满足法规要求的曲线。大量实际试验表明:通过试验方法获取钢条的排布方式,吸能装置的减速度曲线稳定,可以满足检测和试验需求。