弹起式发动机罩的行人保护性能研究

行人保护是汽车主被动安全的重要内容。根据国标的行人保护试验规程和要求,建立了行人保护头型冲击器及弹起式发动机罩系统的有限元模型。对发动机罩面积进行划分,选取HIC值较大的位置作为碰撞点,通过仿真头部冲击器与发动机罩的碰撞过程,分析不同碰撞点的头部加速度时间历程,研究了弹起式发动机罩的行人保护性能。并搭建了用于发动机罩行人保护性能测试的跌落试验平台,实验验证了弹起式发动机罩的行人保护性能,证明了有限元模型的有效性。     

行人头部碰撞仿真及优化

人一车碰撞事故中行人的头部同汽车的碰撞往往是造成致命性伤害的关键因素,利用DYNA软件能较好地实现对碰撞过程的仿真,仿真精度能够满足要求并且再现性好。文中介绍了某款车型对头部碰撞的仿真,并对头部的伤害值进行评估,着重分析了造成致命伤害的主要原因,为新车的行人碰撞保护的研究和设计开发作参考。     

基于加速度波形优化的行人头部保护设计

人车碰撞过程中头部保护是国内外研究的一个重点,在HIC值相同的情况下头部加速度曲线可能千差万别,从而导致碰撞深度也有差异,因此,通过合理的车身结构设计来控制加速度曲线,可以保证在相同的碰撞深度下使头部伤害程度降低到最小。首先分析了几种常见的加速度近似波形的不同特性,并找出最优化的加速度曲线,然后借助有限元软件的仿真分析,通过对头部碰撞区域内的结构进行改进,实现对头部加速度的优化,从而降低头部的伤害程度。     

基于行人保护的波纹式铝制发动机罩盖的结构设计

针对钢制发动机罩盖不能满足行人碰撞保护法规要求的问题,对钢制发动机罩盖进行了材料替换和结构设计.在ANSYS中建立了头块和发动机罩盖的有限元模型,通过有限元仿真分析结果与试验结果的对比,证明了有限元建模的可靠性.对新设计的波纹式铝制发动机罩盖和原来的梁式钢制发动机罩盖进行了有限元仿真分析与对比.研究结果表明,新设计的波纹式铝制发动机罩盖可以有效地减小人-车碰撞过程中行人头部伤害值,满足行人碰撞头部保护标准.     

铝制发动机盖行人保护分析与结构优化策略

基于行人碰撞保护标准在汽车设计中的要求,将铝材料应用于发动机盖,通过CAE仿真分析了铝制发动机盖和钢制发动机盖对行人碰撞头部伤害标准HIC。对铝制发动机盖的结构提出了优化策略,以达到碰撞时保护行人的目的。     

汽车座椅头枕结构对碰撞吸能性的影响

座椅头枕在汽车碰撞时对乘员头部起到保护作用,其结构及性能直接影响汽车座椅的碰撞安全性。通过研究座椅头枕关键结构参数对碰撞时头枕吸能性的影响规律,为座椅头枕优化设计与改进提供指导。根据GB11550-2009的相关标准,利用LS-DYNA对座椅头枕结构进行碰撞仿真分析,分析头枕的密度、厚度、包裹度等参数对碰撞时头部的最大加速度和高加速度持续时间的影响规律。研究结果表明:随着头枕厚度和包裹度的增加,头部的最大加速度值与高加速度持续时间逐渐减小;随着头枕密度增加,头部的最大加速度值与高加速度持续时间先减小后增大。根据头枕碰撞时的运动受力变化规律,对某车型座椅头枕进行改进,进一步提高头枕的吸能性。     

基于RADIOSS的复合材料发动机罩行人保护研究

为研究复合材料发动机罩对行人头部的保护性能,以某车型发动机罩为例,建立了行人头部撞击复合材料发动机罩的有限元模型。利用RADIOSS求解器开展头碰分析,并将各头碰撞击点的加速度-时间曲线和HIC值与铝质机罩结构进行对比。对比结果表明:使用复合材料的发动机罩理论上能够满足行人保护需求,同时整体质量相比铝质发动机罩会更轻,更有利于满足汽车轻量化的要求。     

基于碰撞试验的行人头部损伤与入侵空间关系研究

交通事故中,车辆对行人头部的碰撞极易导致致命伤害。碰撞时行人头部损伤受入侵空间的影响。为研究头部入侵空间与损伤值——HIC值之间的对应关系,基于实车碰撞试验,整理了不同级别车型GB/T 24550—2009与CNCAP工况下行人头部试验HIC值与入侵大小,分析了两种工况下儿童、成人头部不同入侵空间对应的HIC值分布,并统计得到儿童头部入侵空间与其HIC值上、下限边界之间分别呈严格的指数关系,相关系数的平方均在0.95以上;成人头部入侵空间与其HIC值上、下限之间分别呈严格的对数关系,相关系数的平方均在0.90以上。讨论了同一入侵空间下不同HIC值及同一HIC值下不同入侵空间对应的加速度波形特点,"前三角形"加速度波形入侵空间利用率最佳,"方波形"次之,"后三角形"加速度波形空间利用率最差,合理提高头部碰撞加速度的初始峰值有利于降低HIC值、提高入侵空间利用率。研究结果可为新车型行人头部碰撞安全性能开发、前期空间布置提供参考。     

均分区域法标记试验区域的行人保护试验研究

现阶段我国仍属于人、车混合的交通状况,车辆碰撞事故频繁发生。在车辆与行人碰撞事故中,行人属于弱势群体,加上现阶段车辆缺乏对行人保护的措施,行人伤亡严重。在汽车行人碰撞事故中,行人头部受重伤是造成行人死亡的主要因素;行人腿部受伤是造成行人受重伤的主要因素。基于两款车辆以均分区域法标记试验区域的行人保护头型碰撞测试数据,对其进行分析研究。得到在车辆前期设计时,将吸能空间留得足够大,可减小头型碰撞的伤害值,从而减小对行人的伤害。将理论分析与试验数据相结合,找到影响头型碰撞发动机罩伤害值大小的主要原因为发动机罩距离机舱内部的距离,通过前期造型设计使得发动机罩距离发动机舱内部部件距离足够大,来减小头型碰撞发动机罩的伤害值。     

基于行人下腿部与汽车保险杠的碰撞研究及优化设计

交通事故中当汽车与行人发生碰撞时,下腿部易受到骨折甚至更严重的伤害.所以行人保护受到越来越多的关注.各大汽车厂商和研究机构也在自身的产品开发中考虑对行人保护的改善.介绍了行人保护法规内容要求和实验要求,并采用仿真方法,建立了行人下腿部撞击器与保险杠碰撞的有限元模型,分析了腿部与保险杠的撞击响应,得到了行人腿部与保险杠相撞时的加速度、弯曲角度、剪切位移等参数,并通过调整保险杠的造型以及保险杠发泡和蒙皮刚度改善车辆前部对下腿部的影响,从而改进对行人腿部碰撞的伤害.     

基于行人头部碰撞保护的发动机罩铰链结构设计

针对某款轿车发动机罩铰链区域行人头部碰撞性能不能满足GB/T 24550—2009的要求,建立了车辆与行人头部碰撞分析模型,用试验进行了验证分析,对存在问题的原因进行了分析,并对发动机罩铰链的结构进行了改进,分析结果表明,采用改进后的发动机罩铰链,可有效降低发动机罩铰链区域的头碰HIC值,可以满足法规要求。     

基于行人保护的溃缩式前大灯设计研究

在轿车主动安全性设计中,行人和车相撞的过程中的头部保护是一个国内外研究的重点.越来越严格的汽车安全性法规对行人保护提出了更高的要求.针对基于行人保护的溃缩式的前大灯设计进行了研究,采用有限元分析的方法,对行人头部和前大灯撞击进行了仿真.结论是:溃缩式前大灯能够很好地减少头部的伤害值;并在某国产轿车品牌新车型自主开发中得到了成功的应用.     

基于HyperWorks的电动汽车前舱盖多目标优化设计

为了解决某电动汽车前舱盖质量轻量化、模态特性及行人碰撞安全之间的矛盾,运用HyperWorks软件对前舱盖进行了结构优化设计。首先,对电动汽车前舱盖进行了行人头部碰撞仿真模拟,计算出其头部损伤值HIC;其次,利用折衷规划法对前舱盖内板进行了多目标拓扑优化设计,并且对改进后的模型进行了碰撞仿真及结构强度验证;最后,运用自适应响应面法对前舱盖内、外板进行了多目标尺寸优化设计。优化结果表明:改进后的前舱盖总质量减少8.8%;其低阶固有频率值均大于共振频率;改进后的前舱盖HIC值为858.6,达到了我国行人安全保护法规的标准。     

汽车儿童安全座椅碰撞性能仿真分析

针对欧洲儿童乘员约束系统法规(ECER/4),以某款汽车儿童安全座椅为研究对象,使用非线性有限元动力学分析软件LS-DYNA进行了ECER/4动态试验环境下的碰撞过程仿真分析,得到假人头部加速度、头部损伤值HIC15及胸部加速度。通过与相应法规的比较,初步证明了该款儿童安全座椅的碰撞安全性。     

大客车侧面碰撞建模与仿真分析

针对客车在行驶途中出现的侧面碰撞安全性问题,相关法规不完善。以某半承载式公交客车为例,对现有的ECER95移动壁障进行配重、位置调整建立客车侧面碰撞有限元模型,分析客车在30km/h、50 km/h碰撞初速下碰撞过程中的能量、乘员头部及骨盆加速度、生存空间变形及侧围吸能。仿真结果表明,客车碰撞过程满足能量守恒定律,乘员头部和骨盆最大加速度为17.7g、13.96g,生存空间测量点最大变形为387.5mm,损伤参数值均在乘用车乘员保护法规参考值范围内,侧围腰立柱和横梁吸为主要吸能部件。根据仿真分析提出客车侧围轻量化设计方案,将50 km/h作为客车侧面碰撞试验速度具有可行性。     

DAB开发和检验中线性冲击试验应用研究

<正>面碰撞试验中,利用假人头部加速度与颈部约束力间的关系,提取出安全气囊作用下假人头部x向加速度,并通过积分加速度得到安全气囊对头部x向的降速,进而推导出安全气囊x向所吸收碰撞能量。线性冲击试验中安全气囊对冲击头吸能过程与正面碰撞试验中x向安全气囊吸能过程表现一致,能够很好反映安全气囊对头部的保护作用。研究指出,在基础碰撞试验前,可以通过线性冲击试验确认及优化驾驶员侧安全气囊(DAB);在DAB开发过程中,线性冲击试验可以取代大量台车试验检验DAB的保护性能。同时也指出,在DAB检验过程中,线性冲击试验可以取代静态展开试验和压力容器试验,进一步增强对DAB保护性能的检测。     

基于行人保护的轿车前部造型特征研究

以汽车造型特征为研究对象,提取了紧凑型轿车前部造型特征线进行统计分析和参数化研究,通过建立基于特征和特征线的轿车造型特征参数描述模型,赋予造型特征以碰撞安全属性。建立了轿车与行人碰撞的多刚体模型并进行了仿真实验研究,根据仿真结果数据构造二次回归模型分析轿车前部造型特征对行人损伤的影响,并进行了参数优化。研究结果表明：拥有宽大且低矮的保险杠、较高及坡度平缓的发动机罩前缘且发动机罩长度适中的轿车前部造型有利于行人保护。      

大客车紧急制动乘客约束系统的仿真研究

利用碰撞仿真分析软件MADYMO,建立了包括客车车体、安全带和假人的乘客约束系统正面碰撞模型,求解后得到乘员头部、胸部伤害响应曲线和HIC、胸部3ms加速度、胸部压缩量等损伤值。与实车碰撞试验结果进行对比可知,模型较真实地反映了碰撞试验过程。然后建立了客车紧急制动乘客伤害评价体系,并利用上述模型在近似减速度的假设下,对客车紧急制动工况进行仿真计算,得到了不同形式的安全带及座椅倾角与乘员损伤值的关系。通过仿真分析可知,在紧急制动时,三点式安全带对乘员具有较好的保护效果,同时增大座椅坐垫倾角可以减少乘员损伤值。     

汽车碰撞冲击脉冲波形数学建模

对汽车碰撞过程中,加速度冲击脉冲问题进行了研究。为解决汽车碰撞中冲击能量和复杂冲击加速度曲线难以表达的问题,文章通过对汽车碰撞冲击脉冲的时域与频域分析,提出一种构造复杂冲击加速度曲线的方法,建立了相关数学模型,并给出了构造生成的加速度冲击脉冲与实际碰撞加速度冲击脉冲波形精度评估公式。经实验证明:该方法能够从能量的角度来分析冲击加速度时域与频域上的参数,对比碰撞的冲击能量大小,便于仿真分析,也能够评价碰撞的冲击过程与特征。该方法为汽车实际碰撞的冲击加速度曲线的产生与控制,以及汽车碰撞有限元仿真分析提供了很好参考价值。     

铝制车身仿真方法研究及试验对标分析

基于某MPV车型进行铝制车身碰撞安全仿真方法的研究,应用内聚力材料模型模拟胶粘连接和应用Constrained_SPR2模型模拟自穿刺铆钉,并与正面碰撞试验结果进行对标,从车身关键零部件变形模式、B柱下部加速度曲线和其他试验数据等方面进行了对比分析。结果表明:正面碰撞仿真结果与试验高度吻合,内聚力材料模型和Constrained_SPR2模型能分别有效模拟胶粘和铆接连接区域实际碰撞情况。