铝合金抗凹支架行人保护性能研究

抗凹支架是发动机罩锁扣区域行人头部碰撞的重要吸能部件,对铝合金抗凹支架结构的行人保护性能进行了研究。建立有限元分析模型并对碰撞过程进行仿真模拟,结果表明抗凹支架区域头部伤害值较大,碰撞初始头部加速度偏低,后期头部触底。利用简化模型对头部受力进行分析,通过调整材料密度进行仿真,研究随动质量抵抗力对头部加速度的影响。结合分析提出有利于行人保护的连续式抗凹支架形式。     

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。     

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.     

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...     

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。     

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。     

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.     

正面碰撞中轿车前排头枕气囊对后排乘员的保护影响分析

提出了头枕安全气囊的设想:在前排座椅头枕内部增设安全气囊,在正面碰撞中该气囊打开并迅速膨胀,在后排乘员头部与座椅间形成气垫,并吸收碰撞能量,避免头部与前排头枕或靠背发生二次碰撞,从而达到减轻乘员伤害的目的。为此,以某型轿车相关尺寸与性能参数为依据,采用碰撞仿真软件MADYMO建立了后排乘员约束系统仿真模型,并经试验验证。仿真结果表明:相比于普通前排座椅,头枕气囊能够使后排乘员头部伤害值HIC15下降66.4%,颈部枕骨伸张弯矩下降63.9%,而胸部伤害值T3MS仅增加5.5%。     

基于Libra R-CNN改进的交通标志检测算法

随着人工智能领域的快速发展,深度学习在无人驾驶领域中的应用逐渐成熟,但是其中交通标志检测任务作为难点问题仍有很大的改进空间。城市道路下的交通标志检测具有环境复杂、小目标多、目标种类多且数量不平衡的特点,针对这些问题,提出基于Libra R-CNN进行改进的方案。Libra R-CNN目标检测网络是基于平衡提出的,能够较好应对目标种类多及数量不平衡问题,在Libra R-CNN网络的锚框提取样本阶段,使用GA-RPN生成锚框,从而在训练期间产生更精确、更多样化的样本,减少背景影响和小目标不好定位的问题,提高检测准确率。该方法通过试验验证了有效性。试验是在MS COCO 2017和交通标志数据集上进行的。改进后的Libra R-CNN的mAP提高了超2.7个百分点。试验结果表明,改进后的网络相比原有的目标检测网络性能有了显著提升。     

基于接触特征的车—人碰撞事故模型构建与分析

接触损伤和接触变形是交通事故遗留的重要信息,车—人碰撞事故数值再现通常采用标准体形的假人模型和基于椭球体简化的刚体汽车模型,导致车、人接触位置数值仿真结果与真实事故场景存在较大差异,同时,当车速较高时汽车与行人接触部位容易产生过度穿透等问题。以缩放技术为基础,提出基于事故中受害人6大部位体形特征的假人数值模型定制方法。通过材料等效刚度曲线对车身接触部位进行定义,模拟车、人真实接触状态。通过行人与车身等效接触模型的建立,可以提高仿真计算精度,实现计算精度和计算效率的平衡。将上述方法在一起典型的车—人碰撞事故案例中进行应用,仿真结果表明,所得到的事故再现结果精度高、可靠性好,能够满足车辆变形状态下车—人碰撞交通事故过程再现的要求,为交通事故数值再现中的接触问题研究提供了新的思路。     

自行车座椅高度对事故中骑车人动力学响应的影响

通过PC-Crash软件建立自行车、骑车人和汽车模型,并进行事故仿真试验。引入自行车的座高参数对骑车人损伤进行研究,可以进一步深入的分析骑车人损伤情况。通过分析典型碰撞事故中自行车座椅高度参数对骑车人头部和下肢损伤的影响,同时建立了相应的数学模型,并通过真实事故案例验证了模型的可靠性。仿真试验的结果表明,当汽车车头中部与自行车发生碰撞,且座高较低时,骑车人头部碰撞位置主要集中在引擎盖中上部;随着座椅高度的增加,头部碰撞位置逐渐上移到靠近挡风玻璃上边框的位置;受车型影响,自行车座椅高度参数对骑车人造成的影响具有不同特点;在各个碰撞角度下,不同自行车座高所对应的骑车人动力学响应有所差异;骑车人头部损伤风险和下肢骨折风险与自行车座高具有相关性。     

人步行时重心运动轨迹的捕捉与运动学分析

研究人在步行时身体重心运动轨迹可以为下肢康复机器人提供设计参数。采用OPTOTRAK CERTUS TM三维运动捕捉系统来实时采集步行时人体的重心运动轨迹,并通过对于人体三维模型进行步行运动学仿真分析,比对重心运动轨迹,进一步论证了研究结论的正确性。     

汽车座椅坐垫倾角对正面碰撞乘员保护影响分析

提出在汽车乘员约束系统中增设座椅坐垫倾角调节机构,在汽车正面碰撞前或正面碰撞中增大座椅坐垫与车身地板的夹角,利用座椅坐垫在乘员的重心前方形成有效约束,从而减轻乘员伤害的设想。为此,以某型轿车驾驶区相关尺寸参数和性能参数为依据,采用MADYMO分析软件建立汽车正面碰撞仿真分析模型,并经试验验证。采用不同座椅坐垫倾角进行仿真分析,结果表明,当采用25座椅坐垫倾角时头部损伤下降21.4%,胸部损伤下降16.6%,而髋部损伤仅仅增加8.2%,腿部损伤依然较低。因此,在汽车乘员约束系统中增设座椅坐垫倾角调节机构能够有效地减少乘员的伤害。