Q3假人头部标定试验影响因素探究

Q系列假人是目前的主流儿童试验假人,其中Q3假人是汽车碰撞试验中的重要测试设备之一。假人头部标定对保证汽车碰撞试验中的假人头部响应结果的可靠性有着重要的影响。通过控制变量法研究标定时间间隔、头部角度、跌落高度、温度等因素对标定结果的影响。结果表明:标定时间间隔的长短、头部正向角度(Z轴与水平面夹角)和侧向角度(Y轴与水平面夹角)以及跌落高度和试验环境的温度都对结果有不同程度的影响。     

基于有限元的假人头部和颈部标定实验

在汽车、电子信息行业应用工业机器人,由于存在人机共存和交互的特性环境,会对工作人员的安全存在潜在威胁,需要对机器人进行安全性评估。在该项评价体系中,均使用假人模型来进行实验,而其中头部和颈部又是其关键部位。文中利用ABAQUS软件,通过有限元仿真,来完成假人头部与颈部的标定实验。人机交互的安全研究主要是研究中人体受到机械人碰撞时的受伤程度,因此只能用假人来进行试验。利用有限元法来完成头颈部的标定,可以降低试验费用,缩短开发周期。并且可以将该标定后的模型用于碰撞实验的仿真分析,为碰撞实验提供理论依据。     

汽车碰撞试验假人的部分标定试验

汽车安全碰撞假人在汽车工业安全领域的研究中有着不可替代的作用。为了保证假人能满足汽车碰撞试验的要求，在试验前需要对试验用假人进行标定试验。本文着重讨论了假人的几个主要部分的标定试验。     

基于中国人体尺寸的假人头部模型质心参数设计

基于中国人体头部尺寸参数,采用非均一线性缩放方法对混合Ⅲ型(Hybrid Ⅲ)假人头部模型进行缩放获得了符合中国50百分位人体尺寸的假人头部模型。利用该模型建立头部标定试验仿真模型,研究了假人头部模型质心设计参数对中国假人头部模型在标定试验中动态响应的影响,通过与Hybrid Ⅲ假人头部标定试验响应的对比,探讨了基于中国人体尺寸的假人头部模型质心参数设计依据。结果表明,缩放所得中国假人头部模型合成加速度峰值较Hybrid Ⅲ假人头部模型大8.6%;质心参数对中国假人头部模型合成加速度峰值的影响比Hybrid Ⅲ假人头部模型明显;当前Hybrid Ⅲ假人头部模型质心偏差要求不适用于中国假人头部模型质心参数设计,中国假人头部模型的生产应制定更严格的质心偏差要求。     

基于MSC.Dytran的假人颈部标定仿真

假人在汽车碰撞安全试验中有着重要的作用,而颈部是其关键的部位.为了保证试验用假人的颈部性能满足试验要求,必须先对其进行标定.介绍了在有限元分析软件MSC.Patran和Dytran环境下,对试验用假人的颈部建立有限元模型进行标定仿真.仿真结果证明了该方法的可行性.     

离位工况下侧面气囊展开对Hybrid Ⅲ 3儿童假人损伤的研究

为减少侧面碰撞中乘员的伤害,侧面气囊越来越普及到汽车的安全系统当中,但侧面气囊的展开会对离位工况的乘员造成伤害。研究了在离位工况下侧面气囊的展开对乘员的伤害,并制定了相关的测试要求。根据该要求,对Hybrid Ⅲ 3儿童假人进行了4种离位工况的侧面气囊展开试验和评价。根据试验结果,对4种工况下Hybrid Ⅲ 3岁儿童假人的参考损伤值进行了分析。结果表明:Hybrid Ⅲ 3儿童假人前朝向坐姿头部受到SAB和和CAB的共同作用,造成其HIC值在4种工况中最高;平躺座椅工况中颈部受到SAB的作用,Nij值达到最大;头部靠近扶手的工况中颈部的拉伸力最大;后朝向试验工况中假人未受到其他相关约束,在CAB和SAB展开作用于假人的胸部时,假人会沿着展开的方向运动,但对胸部伤害不明显。研究结果为优化试验次数提供参考,从而实现减少开发成本和缩短开发周期。     

正面台车碰撞试验标定试验评价准则研究

为研究正面台车标定试验评价准则,分析正面碰撞试验中驾驶员侧假人头部x向外力作用加速度a_(xh)和胸部z向加速度a_(zc),指出a_(xh)和a_(zc)全面反映了转向机构、安全气囊、安全带的作用效果,积分得到的对应速度v_(zc)和v_(xh)可以作为评价准则基础。通过对当前台车试验中存在的问题进行探讨,对编号T006的台车标定试验结果进行研究,得出台车标定试验评价准则:在假人头部回弹之前,v′_(xh)处于所复现实车的v_(xh)±1 m/s范围内;假人胸部运动在C阶段之前,v′_(zc)处于v_(zc)±0.22 m/s范围内时,台车标定结果满足要求。该准则对仿真对标也具有指导意义。     

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。     

假人脚部力学特性的试验研究

汽车碰撞试验假人的脚部压缩试验是检验假人生物拟合性是否完好必不可少的试验之一,根据假人脚部标定试验法规要求,设计、制造了假人脚部压缩试验机,试制了4种弹性泡沫材料的不同厚度的脚垫样板,并进行了压缩试验,分析了样板厚度、密度以及硬度对试验结果的影响,得到了载荷-压缩量曲线随样板厚度、硬度变化的一般规律。研究结果表明:当脚垫材料的厚度为6 mm、7 mm以及C型邵氏硬度的大致范围为10~20时,假人的生物拟合性较好。     

儿童乘员约束系统台车碰撞试验设计与研究

为满足GB 27887-2011规定的儿童乘员用约束系统动态性能试验的台车加速度区间要求,提出组合不同长度、壁厚、直径的圆形薄壁吸能管来实现台车碰撞试验波形的方法。采用LS-DYNA软件建立台车和吸能管的有限元模型,并通过该模型获得能复现法规要求的前后碰撞加速度区间的吸能管组合参数,经台车碰撞试验验证其有效性和精确性。对碰撞过程中Q6儿童假人头部和胸部动态响应进行了致伤机理分析,同时基于像素分析法提取了假人头部质心位置的运动轨迹,最后通过分析试验结果,对该新型儿童约束系统提出了改进意见。