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。     

道路抗撞结构立柱动态冲击试验用新型台车的私人订制

为设计出一种适用于道路抗撞结构(即护栏)立柱动态冲击试验的新型台车,文中以《National Cooperative Highway Research Program Report 350》和《公路护栏安全性能评价标准》(JTG B05-01—2013)为新型台车设计参考依据,并基于有限元数值分析法将《德国2020高技术战略》中私人订制设计理念融入新型台车设计,即参考汽车理论和汽车设计,在新型台车质心前后对称地设计配重盒并通过添加配重块的方式实现了台车的私人订制,使其质量可在1.1～1.8 t范围内变化。分别建立了新型台车-立柱和传统台车-立柱有限元动态冲击模型进行对比分析及新型台车极限工况分析,得出:传统台车质量固定,不能很好地完成抗撞结构不同立柱的动态冲击试验,试验时加速度较大,且试验局限性较大;新型台车在试验时具有加速度小、使用灵活方便、节约成本等优点。此外,新型台车可实现对法规中所有立柱动态冲击试验的全覆盖,还能用于防撞垫、护栏端头等抗撞结构的100 km/h正面碰撞试验,具有良好的耐撞性和适用性,适合在抗撞结构立柱动态冲击试验中推广使用。     

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。     

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。     

基于车辆台车试验用尺寸可调工装的设计开发

为了降低试验成本,提高试验效率,开发了一种台车试验用的尺寸可调工装。将约束系统与车身连接点柔性化,通过调节涉及约束系统模块连接点的安装位置,快速实现与多项目平台车型布置坐标转换。在整车开发初期可提供约束系统匹配的台车试验条件,实现多个车型平台共用一个工装的目的;以某一车型为例,参考其布置参数并调整尺寸可调工装,进行台车100%正面碰撞模拟试验,结合客观评价(ORM)方法,对比安装不同工装台车试验中假人伤害值曲线。结果表明:安装尺寸可调工装的台车试验所获得的假人伤害值曲线与传统的车身固定点加固方法试验有较高的一致性,验证了尺寸可调工装的有效性与可靠性。     

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。     

弹性联轴器动态特性的试验研究

在最新改进研制斩弹悸联轴器动态试验台上，本文对进口及国产的二大系列共九种橡胶弹悸联轴器在胶料硬度、橡胶内容物、外形尺寸试验频率及温度等影响动态特性的因素方面进行了试验研究，同时对试验台进行了二项验证试验，并首次应用相似理论进行了模型试验。     

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。     

航空座椅动态冲击仿真方法研究

以航空座椅和仿真假人为研究对象,建立座椅有限元模型和HybridⅡ型假人多刚体系统模型,采用动态大变形非线性有限元分析技术和多刚体动力学方法,模拟了航空座椅和假人在冲击中的响应过程,评估了航空座椅结构的动态冲击性能,并与试验结果进行了对比分析,验证所建立的有限元模型的正确性.这种方法可降低产品研发过程中的试验费用,缩短设计周期,具有很重要的工程意义.