C-NCAP（2018）行人保护对汽车设计开发的影响

C-NCAP将从2018年开始引入对行人保护的评价。与Eruo NCAP相比,C-NCAP（2018）虽然取消WAD 775 mm的上腿部碰撞测试,但是行人保护总得分率要求却明显提高,对行人保护的要求更加严格。根据行人保护的基本要求,从汽车前端造型、总布置以及结构设计3方面,阐述C-NCAP（2018）行人保护测试规程对汽车设计的影响,为旧车型的改造以及新车型的开发提供借鉴与参考。     

基于行人保护FLEX-PLI腿型的车辆前结构改进分析

欧盟新车评价规程Euro NCAP中的TRL腿型验算即将被FLEX-PLI腿型验算替代，所以针对前者开发的某款车型在使用新标准验算时不能得到满分。运用计算机仿真对该车型前端结构进行改进：去除前保险杠吸能泡沫；重新设计W形结构的下腿部保护横梁，在碰撞点对应位置增加与FLEX-PLI腿型宽度相同的加强筋，加大下腿部保护横梁与前保横梁的距离；改进导风板局部结构。对改进后前端结构进行FLEX-PLI腿型验算，达到得分为满分的目标。     

2020版Euro NCAP碰撞MPDB测试对汽车设计的影响

2020版Euro NCAP更新了汽车碰撞安全试验工况。为研究新工况下的碰撞安全性,以不同质量的车辆作为研究对象,对比2020版Euro NCAP MPDB工况与现行ODB工况下被撞车辆的结构变形以及加速度波形的差异。研究表明:新工况与现行工况下的被撞车辆表现差异明显,对中小型车辆影响较大。针对分析结果提出改进思路,为新车型的碰撞安全性能研发提供参考。     

可脱落式前副车架结构仿真与试验

为应对日趋严格的被动安全法规和标准以及当前流行的短前悬设计带来的整车前碰空间不足的问题,提出可脱落式副车架设计方案。首次引入三阶等效波设计方法,基于某车型Euro NCAP前部偏置碰撞仿真结果提取前副车架连接点位置的载荷特征曲线,规划可脱落式副车架的失效时域;设计前副车架脱落方式及其零部件试验方案,采用CrachFEM失效模型对试验方案进行仿真,对比5轮试验与仿真结果发现：CrachFEM失效模型仿真与冲击试验中前副车架的拉脱失效力峰值的误差最大值为4.31%。 将优选脱落结构设计方案应用于该车型Euro NCAP前部偏置碰撞仿真计算,前副车架在规划时域内脱落,第三阶等效加速度a3降低11.83%,整车位移增大20 mm,整车归零时刻延长1.1 ms,因此该方案可有效改善该车型的前部高速耐碰撞性能。     

人车碰撞及其保护行为仿真研究

研究行人体型在人车碰撞事故中对关键部位损伤程度的影响规律,针对保护行人安全,建立碰撞力学模型,以多刚体接触动力学为基础,提出进行受撞变形研究,采用ADAMS软件对轿车分别与中国5、50、95百分位三种不同体型男性成年行人的碰撞过程进行仿真.仿真结果表明,随着行人体型的增大,对头部、胸部和下肢的损伤风险都依次增大,而且头部与轿车前端碰撞的位置和时间压间都依次往后推移.从结论中可以看出,应对轿车外置安全气囊,根据不同型体在轿车前端安装合理位置,可有效地起到保护行人的安全作用.     

实现汽车的成本最小化和安全最优化

安全问题就在眼前 当我们考虑汽车安全时,大多数人会立即想到硬件设备:安全气囊、防抱死刹车和防撞缓冲区在事故中都会使用到,可以确保车上人员的安全.但安全不仅仅是要在碰撞中幸存下来,还需要将系统安装到位以避免碰撞和故障. 欧盟新车安全评鉴协会(Euro NCAP)将最高的五星安全等级定义为:"碰撞保护整体表现优秀,配备了全面而强大的防碰撞技术".在避免碰撞方面,我们不仅可以利用最新的先进驾驶辅助系统(ADAS)功能来实现自动刹车及引导车辆在其车道上行驶,还可以寻求一种更简单的解决方案——避免硬件故障.     

基于行人保护发动机罩盖锁体布置研究

发动机罩盖锁体布置不但要满足传统布置要求，而且在设计初期，其更多受行人保护因素的影响，本文研究了不同的车型为了满足行人保护法规和欧洲NCAP的要求而对锁体进行的不同布置，同时为主机厂前期的设计提供一定的参考。     

基于行人头部保护和刚度要求的发动机罩内板优化设计

提出一种基于行人头部保护和刚度要求的汽车发动机罩内板优化设计方法,将其应用于某款发动机罩内板的参数化设计和优化分析.对优化方案与初始方案的行人头部碰撞仿真结果进行对比,结果表明:优化方案在满足发动机罩刚度要求的前提下能显著降低行人头部碰撞的伤害值.该优化方法可行,可为发动机罩内板的优化设计提供参考.     

行人保护aPLI腿型吸能空间

为提高行人保护aPLI腿型的安全性能得分,以在整车开发预研阶段预留合理的吸能空间为目的,对aPLI腿型安全碰撞进行仿真,计算碰撞得分情况。基于简化仿真模型,使用优化软件计算得到针对轿车的行人保护aPLI腿部保护所需吸能空间,指导新车型行人保护开发设计。     

利用腿部区域HOG特征的行人检测方法

为快速定位车辆前方的行人,提出一种基于腿部感兴趣区域梯度方向直方图（HOG）特征的行人检测方法。将可能存在行人腿部的区域作为感兴趣区域,采用Sobel算子增强腿部垂直边缘特征,并提取梯度方向直方图特征,有效地降低了特征向量的维数;在检测过程中仅扫描可能存在行人腿部的图像下半部分,并在整幅图像的块内计算HOG特征,减少了复杂背景对行人检测干扰,进一步简化了检测过程;基于垂直边缘对称性特征对检测结果进行融合。实验结果表明,该算法能在保持检测率的同时提高检测速度。     

汽车与行人碰撞的动力学响应仿真研究

行人保护是汽车安全研究领域的重要问题之一。该文旨在研究真实事故中汽车前碰撞行人的动态响应。基于这一点，使用了一个经过验证的行人数学模型，模拟真实碰撞事故中行人的动态响应。文中对行人模型的运动学响应以及真实事故记录进行了比较，并且计算了头、胸、骨盆、下肢等人体各部分与损伤相关的参数。基于模拟研究的结果，提出了减少行人损伤风险的城区限行时速和通过改进汽车前部结构减少行人碰撞损伤严重程度的可行措施。     

Nonlinear model-based track guidance of user-defined points at the vehicle front

Preventive pedestrian protection systems are validated by means of fully automated driving tests reproducing safety-critical traffic situations on a proving ground. In order to assess these preventive safety systems, a precise and reproducible collision of a pedestrian dummy with a specific point at the vehicle front, e.g., the left corner of the vehicle, must be ensured. Hence, a track guidance of this specific point is required. Beyond the state of the art a new nonlinear model describing the lateral deviation of any point at the vehicle front to a predefined path is proposed in this paper. Based on this model the method of input–output linearization is used to design a flexible lateral guidance system for an easy application in different vehicles. Furthermore, the closed-loop stability is proven and experimental results are presented.     

小腿冲击器动力学分析简化模型

针对行人与车辆碰撞中行人小腿的保护问题,建立基于MCKF模型和简单梁理论的新型小腿冲击器二维多体动力学模型.用柔性体模拟韧带以满足小腿冲击器对膝关节建模的较高精度要求;将不同阻尼系数和刚度系数引入多体模型以满足某些连接部位的阻尼和刚性要求.参考ECRNo.631/2009中的小腿冲击器动态试验并改进原始的刚性冲击锤的材...     

基于行人头部保护的车辆吸能空间

对2018版C NCAP行人保护的头部保护法规进行研究,针对某现有车型,对发动机罩不同的位置进行区域划分,结合仿真与试验数据得到不同区域的典型头部碰撞加速度曲线。以此为依据仿真计算满足行人头部保护要求的吸能空间,可在整车开发的预研阶段对总体布置提出更准确的空间要求,为新车型行人保护的开发提供参考。     

基于行人下肢防护的前保险杠改进分析

利用有限元方法,建立了小腿冲击器与汽车前部结构的碰撞模型,用以评价某款车保险杠系统对小腿损伤的影响。通过增加吸能部件、副保险杠加强板等方式减轻行人下肢的损伤,并通过正交试验设计研究了吸能部件的材料、吸能部件前后面之间的距离、副保险杠加强板的厚度以及副保险杠加强板前后面之间的距离对行人下肢损伤的影响。研究结果表明,经正交试验设计后的前保险杠系统能有效地减小小腿冲击器的胫骨加速度以及膝关节弯曲角度,使得下肢保护指标满足Eu-roNCAP法规要求。优化设计后的前保险杠系统更好的防护行人下肢的损伤。     

集中质量-弹簧碰撞模型在汽车被动安全预研阶段的应用

为在车身开发的概念设计阶段明确车辆前碰的安全性目标加速度波形,提出以乘员伤害值确定整车正面碰撞波形的方法,建立包括驾乘人员的车辆集中质量-弹簧(Lumped Mass-Spring,LMS)模型.为确保LMS模型的有效性,将整车有限元模型仿真结果与运动学特性计算结果对比.通过对比前碰加速度波形、刚性墙力以及前舱总的压溃位移,对LMS模型的有效性进行验证.以乘员胸部的乘约效率为优化目标,基于已验证的LMS模型进行关键参数的试验设计分析,从而为车辆前结构的碰撞安全性能设计提供参考.