行人腿部保护汽车前部结构优化

为减少人车碰撞事故中对行人的伤害,采用LS-DYNA软件模拟人车碰撞过程,分别模拟了刚性腿型和柔性腿型的碰撞情况,得到行人小腿的伤害规律。同时,针对柔性腿型的分析结果,对汽车前部结构从三个方面进行优化:改进泡沫刚度,行人腿部总得分值提高了10.01%;改变小腿支撑,行人腿部总得分值提高了10.37%;改进保险杠横梁,行人腿部总得分值提高了17.63%。通过改进汽车的前部结构,柔性小腿的碰撞性能得到了优化,为行人保护方面的汽车前部结构设计提供了参考。     

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。     

年龄因素对行人下肢损伤的影响研究

在行人碰撞的事故中下肢是主要的受伤部位,为了提高对行人的保护,使用具有年龄差异性的行人下肢有限元模型来分析行人下肢损伤的不同。根据来源于中国交通事故深入研究(China in-depth accident study, CIDAS)数据库的真实的行人事故案例,利用PC-Crash软件进行事故重建,依据事故重建的输出参数,对车辆和行人下肢的有限元模型设置载荷和边界条件。通过模拟行人下肢与轿车模型的碰撞,比较年轻组和老年组的损伤差异,结果讨论膝关节的剪切位移、弯曲角度、以及韧带所承受的拉力和长骨的弯矩、剪切力等下肢损伤参数,并且进一步通过逻辑回归的方法分析这些损伤参数与下肢AIS3+严重损伤的相关性,最后得到年轻组和老年组的严重损伤风险曲线。其结果显示年轻组和老年组损伤风险存在差异性,当AIS3+严重损伤概率为50%时,得出年轻组和老年组的长骨和膝关节的损伤阈值及耐受极限。研究的结果可为具有年龄差异的行人下肢损伤评估指标的设定提供参考。     

基于有限元模型的汽车前保险杠与行人下肢碰撞仿真分析

基于两款汽车前保险杠原型,利用CATIA软件构建其三维几何模型,导入Hypermesh软件划分有限元网格构建有限元模型,利用50百分位成年男性行人下肢有限元模型,应用PAM-CRASH软件进行碰撞求解。结果表明,侧碰时车型V2的前保险杠对行人造成的损伤较严重。所建模型各具代表性,能够应用于行人下肢模型的验证试验,同时为汽车前保险杠的结构材料及安全性设计提供了科学的基础数据。     

基于行人保护的某微型客车前部结构设计

针对微型客车要满足行人下肢保护的问题,以某款微型客车为研究对象,采用CAE仿真技术建立了行人下肢-车辆碰撞有限元模型,通过LS-DYNA对模型进行了求解,根据结果对碰撞过程及行人腿部伤害进行了分析。同时,针对分析结果和原微型客车的前保险杠系统结构,提出了两种结构优化方案,分别在原车上增加了吸能泡沫加小腿支撑结构和薄壁吸能板加小腿支撑结构。将改进后的结构重新建立了有限元模型代入计算。数据结果表明,两种方案明显提高了该微型客车的行人保护性能,而且薄壁吸能板加小腿支撑结构可以起到更好的保护作用,为微型客车保护行人的前保险杠结构设计提供了参考。     

汽车与高速公路护栏碰撞的计算机仿真

汽车与高速公路护栏的碰撞是极其复杂的事件,涉及到人、车和路(护栏)三个方面的因素。对影响汽车—高速公路护栏碰撞事故的有关要素进行分析,在此基础上采用计算机仿真的方法建立了汽车—护栏、乘员—车厢的碰撞模型,对汽车和高速公路护栏的碰撞进行全面的分析。研究不同参数对人体的损伤影响,根据研究结果进一步提出护栏设计和改进的方法,从而降低事故对人体的损伤程度。     

行人与自动驾驶汽车的交互研究

从行人-汽车-环境系统视角出发,探索道路交通系统中行人安全设施、自动驾驶汽车让行行为、驶近方向以及外部人机界面(eHMI)等因素对行人与自动驾驶汽车交互过程的影响。基于洞穴式自动虚拟环境(CAVE)仿真平台,使用Unity 3D软件设计、开发了自动驾驶汽车的驾驶场景,招募38名志愿者参与行人与自动驾驶汽车交互实验,并记录交互过程中行人的决策时间、决策结果和交互体验等数据。利用生存分析对38名行人被试的实验数据进行了统计学分析,结果表明：在有自动驾驶汽车的交通环境中,行人安全设施、自动驾驶汽车的让行行为和eHMI能够显著缩短行人决策时间、提升交互体验、提高交通效率。但行人安全设施对行人决策与行为的影响主要体现在过街间隙出现的早期,汽车让行行为的影响相对滞后,同时光带式eHMI用于传达自动驾驶汽车让行意图的效力和清晰度有限。     

汽车行人保护小腿碰撞的概念分析与优化

行人保护概念分析与优化是新车行人保护设计非常关键的一个环节。为了评估车身前端外造型和变形空间对行人小腿碰撞的影响,在新车开发的造型和总布置阶段,根据车身前端外表面和截面信息建立MADYMO小腿多刚体模型,然后利用HyperStudy对车身前端的刚度曲线进行优化,以行人保护全球技术法规为约束条件,最小化发动机罩前沿、保险杠区域和扰流板支撑结构的可变形空间。优化结果表明,保险杠区域需要有足够的变形空间,而且扰流板支撑结构也需要足够的强度。基于优化后的刚度曲线,车身前端结构设计更加符合行人保护的要求。     

行人交通事故中碰撞车速和行人身高对行人损伤风险的研究

通过统计分析中国交通事故并深入研究数据库中参与方为小型车辆与行人的事故,获得了行人交通事故中涉及到的行人损伤随着车辆碰撞速度的增高而逐步严重的特征。建立车辆与行人碰撞的多刚体动力学模型,采用模拟分析的方法研究小型车辆与行人碰撞的动力学响应,根据行人交通特征选择六种车辆碰撞速度,并分析MADYMO软件自带三种男性和女性数字假人在上述车辆碰撞速度下的运动姿态和损伤风险,得出车辆碰撞速度对不同身高行人伤害的原因和规律,为行人保护技术开发提供依据。     

基于组合近似模型的可靠性优化方法在行人柔性腿型碰撞中应用研究

当行人与车辆发生碰撞时,车身最前端的部件将直接与行人下肢腿部发生接触,其设计是满足行人下肢保护要求的关键。然而针对传统要求的基于刚性腿型行人保护车辆前结构设计方法,在应对柔性腿型行人保护要求已呈现明显的局限性。为了提高保险杠结构的柔性腿型保护功能,结合试验设计技术、组合近似建模技术、多目标优化算法和可靠性分析方法,以行人腿部的伤害值最低为优化目标,对车辆前端结构参数进行可靠性优化设计并对优化结果进行试验验证。研究结果表明:优化后的车辆前端结构与原设计相比,行人柔性腿型保护功能得到明显提高,为车辆前端结构的设计与开发提供有效的参考。     

基于整车系统的动力电池包底部碰撞安全性试验研究

为提升电动汽车的行车安全性,揭示电动汽车车用动力电池包底部在机械滥用下的力学特征及行为特点,对电池包底部碰撞工况进行事故统计分析,设计了一种整车工况下电池包底部机械滥用的碰撞测试方案,探索电池包底部机械滥用过程中电池电压及结构等变化.结果表明:新能源汽车动力电池底部与障碍物作用过程为跳跃式接触,变形模式为锯齿波式;试验...     

单片机安全帽冲击试验系统的研制

提供了一种安全帽的测试方法,主要是加速度测试;详细介绍了安全帽测试过程中传感器的安装、基于单片机的控制系统及高速数据采集过程的实现.具有很强的通用性与实用推广价值.     

汽车车身偏置碰撞抗撞性分析与结构改进

针对某乘用车在偏置碰撞形式下的安全性问题,对车身前部关键部件进行改进,实现汽车前舱刚度匹配,使整体结构合理变形。通过对仿真结果的分析并针对原车耐撞性能的不足,在车身纵梁前部设计导引槽式吸能结构,以改进前纵梁吸能变形模式;增加A柱加强件的厚度,以提高车架纵向刚度和乘员舱的强度。仿真结果表明:在整车质量仅增加2.24 kg的情况下,改进方案有效地提高了整车的耐撞性,整车的加速度峰值降低了6 g,乘员舱的变形量有所减小。     

基于C-IASI规程下台车侧面碰撞模拟试验方法研究

为了节约开发成本,减少实车碰撞试验次数,基于中国保险汽车安全指数(China Insurance Automotive Safety Index,C-IASI)中侧面碰撞试验规程,使用带有副台车的加速台车设备,通过主台车复现整车试验假人胸部中间肋骨位置对应车门内钣金Y方向加速度,副台车通过蜂窝铝调节复现车辆非被撞侧B柱Y方向加速度,以此实现台车侧碰模拟试验,并在某车型上进行验证。结果表明:SID-IIs假人躯干伤害与碰撞结果的接近度在90%以上,且仅一次即满足对标要求;基于加速台车和蜂窝铝调节开发的侧面台车试验方法,能够更好代替实车进行侧面约束系统开发试验。     

汽车碰撞试验导向机构设计与分析

设计和分析了一种新的用于汽车碰撞试验台的导向机构。通过力学模型的建立和分析,探讨了安装高度、导向夹紧程度、导向与车轮摩擦因数等在导向功能中的影响,提出了导向机构及安装工况的优化设计准则和参考计算方程,经算例和在几十次不同类型汽车的碰撞试验中的应用证明,该导向系统能够很好的满足导向要求,并具有结构简单、可靠性强、可调节性强、不需在车辆上附加牵引结构等优点。该导向机构设计原理及分析方法可以为类似的轮式物体推进式传动的导向机构设计提供参考。     

光缆冲击试验机控制系统基于单片机的升级

随着全国智慧城市的推进,"光进铜退"已经是不可扭转的大潮,光纤光缆在宽带网络传输中的地位也越来越重要。光缆机械性能检测是保证光缆机械性能的重要保障。论文设计了的一种基于单片机F340的光缆冲击试验机控制系统。文章首先介绍了光缆冲击试验机的工作原理,重点介绍了该系统的具体设计与软件及硬件实现,最后还对该系统目前可能存在的问题进行了总结。     

儿童游乐场地垫冲击吸收能力评价测试方法研究

HIC作为研究头部伤害的重要参数,被广泛应用于包括汽车、航空航天以及游乐设施等关系人类生活安全的各个方面。儿童由于认知能力相对缺乏,对潜在危险缺乏足够认识,在监护人疏忽的情况,极易受到伤害。基于EN 1177-2008冲击减震游乐场铺面临界跌落高度的测定标准测试设备,设计了数据处理算法,利用测试数据求解被测样品在对应跌落高度的HIC参数,应用3次B样条曲线拟合了HIC-跌落高度曲线,并最终求解出临界跌落高度。     

交变气动冲击锤瞬态冲击特性分析

应用一维瞬态应力波特征线法对交变气动冲击锤的冲击系统进行理论分析,研究冲击部件之间瞬态波的传播及撞击接触面撞击力的变化规律。重点利用非线性动力学分析软件LS-DYNA对交变气动冲击锤的冲击系统模型进行仿真计算,并与理论分析结果对比,验证了仿真模型具有较高的可靠性。研究中计算分析活塞初始冲击速度、工作介质性质对撞击接触面撞击力和活塞冲击反弹速度的影响,得出了活塞瞬态动力特性与活塞初始冲击速度和工作介质性质的关系。研究结果表明,不同物理特性的工作介质对应的气动冲击锤瞬态冲击特性也不同。研究结论为进一步研究气动冲击锤以活塞的冲击特性来判断工作对象的性质提供了理论依据和实际参考。     

液压冲击器镐钎冲击反弹缓冲机构研究

为研制机电一体化智能破碎式液压冲击器，设计一种能够自动识别工作介质物理特性的液压冲击器镐钎冲击反弹缓冲机构。通过建立该机构的非线性数学模型，对缓冲机构进行了计算机仿真研究，系统地研究了镐钎反弹速度对缓冲机构工作性能的影响，从中获得了有关镐钎冲击反弹缓冲机构运动的规律性认识；并建立试验装置对其进行了试验研究，试验结果与仿真结果吻合良好，为实现液压冲击器的智能控制找到有效途径。