Similarity of the measured NIC of a BioRID II dummy in car-to-car rear end impact and sled experiments

The Japan New Car Assessment Program (J-NCAP) evaluates the performance of cars in terms of protection against whiplash injuries in rear-end collisions. In the test protocol, a simplified triangular acceleration is applied to the sled. This study clarifies whether biofidelic rear-impact dummy II (BioRID II) measurements obtained for simplified triangular acceleration reflect car-to-car rear-end impacts in real-world accidents in Japan. We conducted a car-to-car rear-end impact experiment and a simplified-triangular-acceleration sled test. Our results indicate that the time series of dummy responses were approximately consistent in the two test conditions. The neck injury criterion (NIC) and maximum acceleration of the head and T1 measured using the BioRID II dummy were similar in the car-to-car and sled experiments. This revealed that the J-NCAP test protocol using simplified triangular acceleration reflects the car-to-car rear-end impact experiment using Japanese cars, in terms of the NIC and maximum acceleration of the head and T1.     

模拟汽车侧面碰撞的人体骨盆损伤的试验研究

本文介绍了利用模拟汽车侧面碰撞的试验台研究人体骨盆损伤的试验方法，并在试验基础上，分析了在乘员与侧壁之间安放不同特性的吸能材料对人体骨盆生物力学特性和损伤程度的影响。     

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。     

石料磨光机及其试验方法的改进

目前我国在工程试验中所用的石料加速磨光机及其试验规程是在上个世纪80年代初投入使用的,至今已有近20年。本次研究中针对使用过程中发现的问题,参照国际先进标准进行了改进,并对改进后的磨光机和试验规程作了整机性能检验。本文介绍了磨光机改进、磨光值试验方法修订以及整机性能检验的结果。     

Effects of head restraint and vehicle damage severity on neck injury risk

Domestic automobile insurance claims were investigated to correlate the driver neck injury risk with the safety rating of the head restraint, the severity of vehicle damage, and other human factors. The results of our statistical analysis reveal that the risk of neck injury for the driver is significantly different for vehicle size, use, driver gender, driver age, impact direction, accident location, and safety rating of head restraint, depending on vehicle the damage level which is assumed to imply impact severity during a rear-end crash accident. One of the unique findings from domestic insurance claims from low-speed rear-end crash accidents is the frequent reports of lower back injury together with whiplash. Thus, the risk of lower back discomfort is also included in this statistical analysis.     

减速台车波形发生器研究与应用

文章以减速台车的波形发生器为对象,研究了波形发生器中吸能钢板长度、减速台车初速度对吸能钢板的加速度曲线的影响。在此基础上,以座椅动态试验的加速度曲线为目标曲线,进行了真实的台车碰撞试验和计算机模拟试验,试验得到的加速度曲线与目标加速度曲线是吻合的,可见对波形发生器的研究是有效的,该研究成果可以降低汽车碰撞试验成本和缩短研发时间。     

Development and validation of side-impact crash and sled testing finite-element models

Side-impact collisions are the second leading cause of death and injury in the traffic accidents after frontal crashes. Side-impact airbags, side door bars and other protection techniques have been developed to provide occupant protection. To confirm the effectiveness of protection equipment installed in vehicles, studying the degree of impact is fundamental to understand the effect of automobile collisions on the human body. Therefore, the dynamic response of the human body to traffic accidents should be analyzed to reduce the level of occupant injuries. Generally, the experimental method is complex and expensive. Recently, numerical crash simulations have provided a valuable tool for automotive engineers. This work presents full-scale and sled side-impact test finite-element (FE) models - based on the Federal Motor Vehicle Safety Standard No. 214 - that simulate a side-impact accident. The crash simulations utilized the LS-DYNA finite-element code. The human body's dynamic response to crashes is discussed herein. Additionally, occupant injuries were measured. To verify the accuracy of the proposed crash test and sled test FE models, simulation results are compared with those obtained from experimental tests. The comparison results indicate that the proposed crash test and sled test FE models have considerable potential for assessing a vehicle's crash safety performance and assisting future development of safety technologies.     

正面碰撞中汽车儿童约束系统模型的建立及改进

针对目前儿童座椅常存在因结构设计不合理而导致的保护效果差的问题，基于MADYMO建立了包含台车座椅、某款典型儿童座椅、五点式安全带、P3 儿童假人的儿童约束系统模型，根据 GB 27887 标准进行正面碰撞台车试验，基于试验结果从假人运动轨迹和损伤指标两方面对模型进行了验证。结果表明，建立的儿童约束系统模型能较真实地反映实车碰撞过程，具有较高的准确性。在模型验证的基础上，针对碰撞中座椅上部存在变形量过大的问题，提出了在椅背顶部后侧加装加强板，并将椅背与椅盆连接处位置原有的凹槽贯通的改进方案，对改进后的儿童座椅进行了不同加速度下正面碰撞工况的仿真分析和安全性评估。结果表明，改进方案能在座椅质量不增加的前提下，有效减少椅背的变形量，确保碰撞中座椅结构的完整性和儿童的安全，达到了预期的防护效果。研究结果可为儿童座椅的设计和改进提供支撑和参考。     

儿童座椅正确使用和误使用的正面碰撞台车试验仿真

建立了带正确使用条件的4种类型儿童座椅(利用车辆座椅安全带锚固的5点式背带型、护板型和着衣型及采用ISOFIX锚固的5点式背带型)正面碰撞台车试验有限元仿真模型,并分别进行仿真和试验校验.接着采用同样的有限元模型进行误使用条件下的仿真分析.结果表明,4种类型儿童座椅在误使用情形下的假人伤害值都比正确使用情形时大;而采用ISOFIX锚同的5点式背带型儿童座椅的保护性能比其他3种类型更优越.     

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。     

汽车正撞时后排座椅安全性的CAE分析与改进设计

构建了带假人和安全带等约束系统的汽车后排座椅骨架的多刚体和有限元耦合计算模型,根据欧洲座椅法规ECER17的规定,模拟正面碰撞后排座椅安全性台车试验,对座椅骨架冲击强度和假人动态响应等进行了CAE分析.根据分析结果提出改进方案,并进行相应的仿真和试验验证.     

儿童增高座椅安全带约束路径研究

儿童乘员使用成人安全带约束的儿童增高座椅在发生正面碰撞时,会出现肩部安全带过于接近颈部以及腰部安全带从盆骨滑移的现象,从而导致颈部拉力和弯矩过大,以及造成腹部压力过大的情况.针对该问题进行研究,通过对肩带导向及腰带导向的不同位置进行优化组合,寻找能有效改善该问题的安全带约束路径,同时减少儿童乘员受到的伤害.研究结果表明...     

基于中国保险汽车安全指数 C-IASI的商业车险纯保费研究

车险作为我国第一财险险种,费率厘定不够精准一直是行业发展的痛点。在国外发达保险市场上,汽车碰撞安全等级及其修复性一直是重要费率厘定因子,并设有相关机构进行汽车碰撞测试。为了弥补我国在这方面的空白,中保研汽车技术研究院和中国汽车工程研究院在中国保险协会的指导下跨界合作开展低速碰撞测试,模拟事故常见的正碰和追尾,从耐撞性、维修经济性、维修比、维修费用、气囊是否直接起爆等 5个维度进行汽车耐撞性及经济维修性测评,构建中国保险汽车安全指数C-IASI。通过引入C-IASI的9项指标,并建立泊松-伽马模型和Tweedie模型,探究汽车自身耐撞性和维修经济性导致的不同赔付差异与机动车辆保费的适配性。实证结果表明,加入中国保险汽车安全指数C-IASI后,商业车险纯保费预测效果有明显提升,泊松-伽马模型和Tweedie模型预测效果接近。     

基于CRUISE的微型低速电动车主减速比研究

本文以某企业生产的微型低速电动车电驱动系统作为研究对象,按照产业标准及设计指标对电驱动系统关键部件进行参数匹配设计,利用CRUISE仿真软件分析了动力性及经济性;并运用ISIGHT与CRUISE联合仿真技术求解出该车型最佳减速比。通过样车实验表明,该方法求解微型低速电动车最佳主减速比准确可靠、效率高,可用于优化动力性与经济性。     

汽车低速追尾碰撞中人体颈部伤害及保护系统研究

在MADYMO软件中使用BioRIDⅡ后碰撞假人建立追尾碰撞模型,分析了头枕位置和倾角参数对汽车发生追尾碰撞时头颈部动力学的影响,并使用颈部损伤准则值NIC和Nkm来评估颈部损伤的风险。仿真结果表明这些因素对颈部的动力学响应有着重要影响,高而且靠近头部,并且有适当增大倾角的头枕,有助于减小颈部的损伤。     

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。     

全承载客车正面碰撞吸能器设计与验证

为开发大型全承载客车碰撞吸能器,通过整车正面碰撞有限元仿真分析,确定了吸能器合理的吸能量和压溃力,以压溃力为目标进行吸能器结构参数设计。采用铝合金和DP600钢试制了吸能器样件,通过静态压溃试验对比不同吸能器的压溃力和变形模式,并通过台车碰撞和整车碰撞试验验证吸能器性能。结果表明,铝合金吸能器的压溃变形模式稳定,材料没有撕裂现象,在正面碰撞、偏置碰撞、斜角碰撞等多种碰撞工况下都能产生良好变形,满足整车碰撞安全性的要求。     

Design for Headrest Including Guides Slot to Reduce the Neck Force in Rear End Impact

Whiplash injuries are one of the most common injuries reported in automotive rear end collisions. Automobile seat back and head restraints play a role in reducing neck injuries during low speed rear end collisions. Currently, many studies are being conducted on ways to reduce neck injuries. These deal with the design parameters that cause neck injuries and do not address the design of the head restraint connection structure. In this paper, we analyze the various trajectories of the headrest and propose a new design for a connection structure that can move along the corresponding trajectory. We model the headrest connection mechanism as a virtual link using kinematic modeling and perform trajectory analysis. Using the trajectory of motion, we select an oblong shape for the guide slot by fitting it with the equation of an ellipse and propose a new headrest connection mechanism. To evaluate the design of the proposed mechanism, we model the shape of the mechanism and test it using dynamic simulation under collision conditions. In addition, we design a prototype for the proposed guide, conduct a sled test, and confirm that the neck force is reduced by the proposed connection structure. In the proposed structure, the values of maximum upper neck shear and tension decreased by more than 20 % compared to existing headrest.     

一种侧撞试验台的方案设计

侧撞试验台是一种新近出现的成本较低、研究车辆在侧面碰撞中车门侧面结构耐撞性及侧面内饰和侧面安全气囊对乘员保护作用的部件试验台。本文研究了实车侧面碰撞中车门的速度特征以及乘员的伤害情况,并在此基础上提出了一套结构简单、成本较低、可以实现的侧撞试验台方案,对台车进行了结构设计,最后在动力学和运动学上验证了该方案的可行性。     

轻型客车偏置碰撞安全性改进设计的台车方法

为了提高某轻型客车的偏置碰撞安全性,在外形保持不变以尽可能节约成本的前提下对车身进行改进。根据轻型客车大多采用半承载式车身,车架是主要的吸能部件的特点,把车架作为重点改进对象,采用台车试验和台车模拟相结合的方法,提高其正面偏置碰撞安全性能。