Technical Analysis and Improvement of the Pedestrian Safety Protection of a Car Hood

The pedestrian protection technology must be used in automotive design if China-made automotives want to compete and grow strong in the world in the future. In this paper, a CAE simulation analysis is made for a domestic sedan car hood to check whether it meet the pedestrian safety protection laws and regulations. Results show that the original car cannot meet the demands of the rules. In order to meet the standards of the pedustrian protection rules, the car hood should undergo structural improvements. Tested again by CAE simulation analysis, the car after a series of improved design can reached the 3-star class EuroNCAP（ Euro New Car Assessment Program）standard of the car pedestrian safety protection laws and regulations.

行人腿型冲击器肌肉材料参数反求

aPLI先进行人腿型冲击器在碰撞测试中的生物仿真度,在很大程度上取决于其几何结构及其模拟腿部肌肉的合成橡胶的超弹性力学特性。根据橡胶准静态单轴压缩试验数据,分别对用于表述橡胶超弹性的Ogden和Mooney-Rivlin本构模型进行材料参数拟合,得到相应的材料参数并将拟合曲线与试验曲线进行比较,对比不同本构模型的拟合精度。结果表明,2阶Ogden材料模型更符合试验结果。为提高有限元模型中肌肉橡胶材料参数的准确性,重构压缩试验有限元模型,以拟合得到的2阶Ogden本构模型材料参数为初始值,通过将有限元与优化策略相结合,基于自适应响应面法对2阶Ogden模型中μ1、α1、μ2、α2这4个材料参数进行优化,获得该材料在准静态压缩状态下的一组最佳材料参数。

人车碰撞事故中人地碰撞损伤研究进展

为了解人车碰撞事故中人地碰撞损伤的研究进展,并对可行的人地碰撞损伤防护方法做出展望。本文从人车碰撞事故特征、人体损伤评价指标、人体损伤来源、人地碰撞损伤影响因素及人地碰撞损伤防护方法5个方面回顾了已有研究成果,并对已有研究中存在的问题进行讨论,就人地碰撞防护方法的发展作出展望。人地碰撞损伤研究仍然存在许多不成熟的地方,特别是人地碰撞损伤的致伤机理和影响因素方面仍须开展深入的研究。通过回顾现有的人地碰撞损伤防护技术指出,未来可从优化车辆前部形状、安装行人安全装置以及控制车辆制动等方面来降低行人损伤风险。大部分事故中碰撞速度为中低速,而在低车速下的人地碰撞损伤不容忽视,可通过控制车辆制动降低人地碰撞损伤。此外,人地碰撞损害评价指标仍存在不足。本文可为后续更好地开展人地碰撞损伤致伤机理及防护方法的研究提供参考。

大倾角大采高工作面上出口行人防护研究与应用

采煤工作面上出口作为工作面压力显现集中区之一,不但是人员、设备、材料的集中区,还是人员、设备和材料进出工作面的交接口。上出口行人防护对人员和设备安全的至关重要。针对上出口顶板倾角大、巷道高度变化大、高帮与巷道底板高差大、空顶面积大等问题,研究一种新型行人防护支架,以达到保证行人安全的目的。

行人柔性腿保护仿真分析及改进

为了车辆顺利出口东盟,根据新车研发的需要,以东盟国家新车评价体系:ASEAN-NCAP(New Car Assessment Program for Southeast Asian Countries)下腿型保护满足限值为目标,搭建柔性腿(Flexible Pedestrain Legform Impactor,Flex-PLI)碰撞有限元模型并计算求解。针对车辆设计存在的问题,提出改进方案并通过仿真验证可行,最后通过实车验证测试,试验结果验证了仿真的可靠性,为行人小腿保护开发积累了经验。

基于行人腿部保护的某车型保险杠结构优化

依据2018版C-NCAP对某车型保险杠与行人腿部进行碰撞试验,发现Y=0 mm碰撞位置小腿上部弯矩T 1数值较大,未达到规定的行人腿部保护满分要求。针对这一情况,建立了行人腿部与汽车保险杠碰撞有限元模型,使用LS-DYNA软件计算求解,对仿真结果与试验结果进行比较,验证了仿真模型的准确性。依据仿真结果优化该车型保险杠结构,通过改变小腿防撞横梁的Z向宽度和在防撞泡沫上设置减弱孔,达到了更好的支撑和吸能效果。对改进后模型进行仿真,结果表明,优化方案能有效降低上部弯矩T 1的最大值,并达到C-NCAP的满分要求。

乘用车流水槽多属性平衡设计

文章提出了流水槽区域采用结构加强类产品(composite body solution,CBS)支架方法,将流水槽区域由于刚度不足引起的车内轰鸣噪声和行人保护成人头部得分进行平衡,既可降低车内轰鸣噪声,又能改善行人保护头部得分。将CBS支架材料基本参数、力学特性曲线与常见金属材料对比,得到CBS骨架材料具有低杨氏模量、低屈服强度特性;并根据材料应力应变力学特性曲线,识别出行人保护成人头部得分对材料线性段和非线性段敏感度,得到力学特性曲线屈服段对头部伤害更高的结论。基于三档全油门加速工况车内轰鸣噪声主要噪声传递函数(noise transfer function,NTF)贡献路径,采用拓扑优化方法得到初始CBS支架轮廓结构,根据模具成型需求将轮廓具体结构细化。对具体的CBS结构分别进行噪声和行人保护验证,结果显示:右悬置Z向激励到车内驾驶员外耳处响应噪声水平相比基础状态在70~80 Hz频段改善2 dB,在150~170 Hz频段改善约3 dB,行人保护相比基础状态得分提高1分,达到了噪声和行人保护平衡的目的,验证了此方法应用于解决车内轰鸣噪声和行人保护得分冲突的可行性,为后续车型开发中遇到此类问题提供了解决方案。

行人安全气囊的专利分析

行人与车辆发生碰撞时,行人安全气囊能够最大限度地降低行人头部、腿部的损伤,是道路交通安全的重要保障。通过对专利文件的检索和分析,介绍了行人安全气囊的专利申请情况、相关技术,探讨了其中的关键创新点和未来发展趋势,为行业的技术创新提供参考。

汽车气囊式行人保护装置设计

交通事故特别是人车碰撞事故造成的人员伤亡巨大。为提高汽车被动安全性,设计了汽车气囊式行人保护装置,分别对行人头部与汽车前挡风玻璃、外置安全气囊进行碰撞仿真分析,结果表明,无气囊条件下头部头部损伤指标(HIC)为2 123,有气囊条件下HIC值为845,因此,汽车气囊式行人保护装置能够有效降低行人头部伤害。使用AD软件设计了汽车气囊式行人保护装置硬件电路,同时使用Proteus结合Keil进行电路仿真,通过仿真验证了安全气囊能够在特定条件下成功触发。

不同冲击角度对两轮车骑行者保护试验区域伤害的研究

对交通事故数据的研究表明,两轮车骑行人也面临很高的受伤风险,各新车评价规程也开始对骑行人保护做出要求。根据中国保险汽车安全指数2023版规程的变化,通过选取符合要求的部分车型开展对比试验,分析在不同撞击角度下的头型伤害差异。试验结果表明,在撞击角度为45°时的伤害值大于撞击角度65°时的伤害值。

塑料发盖的行人保护头部加速度曲线与伤害值分析

在车辆碰撞事故中,行人属于弱势群体,通常在事故中受到较大的伤害,其中头部伤害最为严重。新能源汽车发展趋势中塑料发盖使用的频率不断增加,但塑料发盖对行人保护头部伤害的影响研究较少。文章在ECE R127法规行人保护的头部保护法规的基础上进行研究,针对现有某A00塑料发盖车型,对发盖不同伤害值的位置区域进行划分,结合试验与仿真数据得到发盖整体的加速度曲线,整理总结塑料发盖加速度曲线与钢制发盖的加速度曲线进行对比,得到塑料发盖所需的吸能空间比钢制发盖更多。同时归纳不同区域的加速度进行对比,得到塑料发盖的典型头部碰撞加速度曲线。文章通过研究塑料发盖的头部碰撞加速度曲线,为后续塑料发盖车型的行人保护头部保护开发工作提供了参考,可在整车开发的预研阶段对总布置和造型提出更加准确的布置参数和造型要求,为整车开发工作减少重复工作。

基于欧洲行人保护UN R127的某车型腿部优化分析及试验验证

以某款出口欧盟的运动型多用途汽车(SUV)为例,该SUV需要满足UN R127要求,以顺利通过法规认证。其头部保护技术已开发完毕,满足UN R127的头部试验要求,在此基础上,需要满足UN R127的腿部试验要求。通过简化整车碰撞模型,并对主要变形件细化网格,建立行人保护的专用模型。初步仿真分析发现其不满足法规腿部试验要求,确定优化方案后,代入仿真模型验算后得出可满足法规要求的结论。但摸底试验发现,其腿部伤害值存在一定风险,故针对性地优化了腿部上、下支撑梁,验证试验满足法规腿型试验要求。结合摸底试验、仿真分析、验证试验,该车型最终一次性顺利通过UN R127认证试验,为顺利出海进军欧盟市场打下基础。

基于某款微型电动车的行人保护头部优化分析及试验验证

以某款出口欧盟的微型电动车为例,该车须满足UN R127《关于批准机动车行人安全性能的统一规定》要求,方能顺利通过法规认证。腿部开发完毕后,在满足UN R127腿部法规要求的基础上,简化整车碰撞模型,截取前端结构并细化网格,建立行人保护基础模型。初步仿真分析发现,该车不满足法规头部试验要求。通过研究仿真动画、测量数据模型距离可知,大灯、流水槽区域缺乏头部吸能空间。锁定优化方案后,重新代入行人保护模型进行分析计算,在优化结果可行后又进行了实际试验,发现关键风险点均满足法规要求,证明了优化方案的可行性和仿真分析的必要性。

某体育馆消防疏散设计策略研究

以疏散时间为评价指标,以人员密度作为影响因素,基于Anylogic仿真平台对引导员引导的疏散策略进行仿真研究,将传统建筑电气消防设计的疏散方案与疏散策略进行对比分析。仿真结果表明:引导员引导可提高疏散效率,减少人员伤亡。

事故工况下行人胸部与车辆碰撞的边界条件特征分析

研究了行人胸部与车辆碰撞边界条件特征。建立了基于中国道路事故工况的车辆与行人碰撞多体仿真矩阵,进行了仿真数据统计分析。结果表明:成年行人胸部绕转距离(WAD)范围为0.957~1.808 m;6岁儿童行人胸部绕转距离(WAD)为0.760~0.910 m;对于轿车、运动型多功能车(SUV)、多用途汽车(MPV)等3种车型碰撞,成年行人胸部中值碰撞角度为17°、34°、32°,中值速度为12.5、19.8、17.3 km/h;6岁儿童速度为20.5、38.4、25.4 km/h,胸部碰撞角度49°、90°、81°。轿车碰撞中的行人胸部绕转距离WAD高于SUV和MPV碰撞工况,但行人胸部与车辆碰撞速度和碰撞角度明显低于SUV和MPV碰撞工况。因而,本文作者建议:根据车辆WAD区域,分别开展成年和儿童行人胸部防护测评,并在测试中根据车型合理设定胸部冲击加载边界条件。

异构感知融合的主动式行人碰撞保护技术研究

道路行人作为交通事故中的弱势群体,在交通事故中伤亡占比高,且头部和下肢是在事故中受伤害最多的部位.行人保护性能的提升,仅仅通过被动安全很难有所突破,为此当前国内外车企及相关研究机构均加大了对行人安全的投入和技术研究.主动弹起式引擎盖常规通过力学传感器感知触发执行机构面临开发成本高、周期长等问题,且力学感知传感器易发生不触发或误触发.近年智能驾驶辅助系统(ADAS)进入普及阶段,集成ADAS的紧急防撞功能(AEB)和引擎盖系统,通过摄像头和雷达进行行人识别和距离感知,碰撞时可快速触发引擎盖弹起,实现行人保护的精准性,减少开发成本和误报的同时,缩短开发周期,性能得分比被动行人保护提升30%以上,大大改善对行人的保护.

主动式发动机罩铰链的研发及量产探究

汽车发动机罩作为头部撞击的集中区域,其区域内的发动机罩铰链作为发动机罩内部硬点,发动机罩铰链故障会对驾乘人员和行人造成危险。本文在综合当前发动机罩铰链的发展现状及趋势的前提下,以主动式发动机罩铰链得研发及量产为切入点,介绍主动式发动机罩铰链研发及量产的过程、目标和意义,以期为汽车零部件企业的发展和产品开发提供一定的借鉴意义。

基于行人保护的发动机罩铰链研究进展

作为头部撞击的集中区域,汽车发动机罩铰链为发动机罩的内部硬点,其故障会对驾乘人员和行人造成危险。文章在对行人保护发展进行综述的基础上,从发动机罩铰链的仿真分析及试验和结构设计两个方面详细介绍了基于行人保护的发动机罩铰链的研究现状。结果表明,发动机罩铰链的仿真分析及试验研究以仿真结合试验的方法开展,发动机罩铰链的结构设计呈现主动式、压溃式、结构优化式和可折叠变形式四种类型,最后展望了发动机罩铰链的发展方向。

基于LSTM和Abaqus的行人保护头碰HIC值定量预测

行人保护是汽车安全的重要组成部分。在汽车发动机罩的研发设计过程中,除了要考虑强度、刚度等性能外,还需考虑对行人造成的伤害。利用有限元仿真能够获取多个碰撞点位的行人头部损伤,但是计算量大、重复工作多。本研究联合Abaqus仿真软件和Tensorflow机器学习框架,构建了行人保护头碰头部损伤评价标准(Head injury criteria,HIC)预测人工智能(Artificial intelligence,AI)模型,该AI模型可以快速地(秒级)预测包含几何、材料等参数下的合成加速度曲线及对应的HIC值,其中HIC值预测准确率超过85%。

液压支架顶梁架间漏矸防护措施研究

为改善大采高液压支架在移架过程中架间漏矸影响后行人通道的行人及设备安全问题,通过矿井调研、工业试验,归纳了导矸槽的设计要点及结构形式,总结了4种常用的导矸槽结构,在结构特点、适用架型、拆装维护、制造成本等方面对比分析,指出各种结构的优缺点及适应性,为有解决架间漏矸需求的矿井提供了解决方案。