Hybrid Ⅲ 50th颈部模型低速后碰撞响应的仿真分析

为了明确Hybrid Ⅲ 50th假人颈部的低速后碰撞动力学响应特性,提出了提高其生物逼真度的方法和途径。针对头颈部低速后碰撞条件下的动力学响应,比较分析了Hybrid Ⅲ和HBM-neck模型。建立了Hybrid Ⅲ头颈部模型,并通过标定试验进行了验证。结合基于解剖学结构的HBM-neck模型,在国外志愿者进行的低速后碰撞试验条件下,对比了HybridⅢ和HBM-neck颈部模型。结果表明,HybridⅢ假人的颈部模型刚度高于HBM-neck颈部模型,合理调整HybridⅢ颈部模型的材料特性和关节位置可以获得类似人体颈部的响应特性。

Hybrid Ⅲ 50 th假人胸部标定试验影响因素的研究

假人标定是对碰撞假人性能指标进行检验的程序,假人胸部标定是该程序的重要组成部分,对假人采集的车辆碰撞试验数据的正确性起着重要作用。为提高假人胸部标定结果的正确性,文章选取标定时间间隔、肋骨温度、摆锤撞击速度和打击点横向偏移为影响因素,运用控制变量法对混合三型50百分位假人进行胸部标定试验,研究各因素对胸部标定结果的影响。试验结果表明标定时间间隔的主要作用是保证试验结果的重复性,间隔的加大有利于连续试验。肋骨温度影响着胸部整体刚度,温度的升高会导致刚度减小。摆锤撞击速度影响撞击能量,标定结果有随撞击速度的提高而增大的趋势。打击点横向偏移会导致胸部最大反作用力的增大,以及胸部峰值压缩量和迟滞率的减小。

HybridⅢ50百分位假人胸部低速撞击标定研究

对Euro NCAP新的HybridⅢ50百分位假人胸部低速撞击标定程序进行了理论分析,比较了其与现行高速撞击标定程序的异同。然后通过胸部撞击标定试验对其影响因素进行分析,并结合我国实际情况讨论了符合我国国情的胸部低速撞击标定程序。

Hybrid Ⅲ 50th假人胸部标定试验的校准方法

本文依据标准要求,对Hybrid Ⅲ 50th假人胸部结构的标定试验进行研究,确定对试验结果影响的因素,探讨其不确定度的评价方式。

HybridⅢ-50th假人颈部标定试验的影响因素研究

假人标定试验的目的是检验其是否满足性能要求,直接决定了汽车碰撞试验结果的准确性。为提高假人颈部标定试验的效率,文章从摆锤的撞击速度、蜂窝铝的数量2个方面入手,采用控制变量法设计了7组HybridⅢ-50th假人颈部标定试验,分析其对颈部标定结果的影响。结果表明:摆锤的撞击速度对D平面的最大转角和枕骨处最大力矩影响显著;蜂窝铝的数量对枕骨处的最大力矩影响显著;二者皆对摆锤的减速度有一定影响。

混合Ⅲ型50百分位假人头部有限元模型建模与对比研究

针对已公开的HybridⅢ第50百分位假人头部有限元模型过于简陋和网格尺寸过大的问题,建立了5种不同网格尺寸的HybridⅢ50百分位假人头部有限元模型。通过模型有效性验证发现,当网格尺寸大于10mm时由于沙漏能过大而导致模型仿真失效;等于4mm时模型接近于可能仿真失效;小到2mm时模型沙漏能得到了较好的控制且整个头部模型有很好的细节表现。具有该网格尺寸的头部模型较适用于头部接触碰撞的仿真,且可用来建立整体碰撞假人模型。在对头部皮肤与头盖骨之间接触特性的研究中发现,定义了头部皮肤与头盖骨之间的接触使仿真H IC值非常接近于试验值,消除了未定义接触时产生的约20%的误差。

混Ⅲ5百分位女性假人胸部标定影响因素分析

对混Ⅲ5百分位女性假人胸部进行了标定实验,探讨了标定时间间隔、摆锤冲击速度、环境温度和盆骨螺栓松紧度对混Ⅲ5百分位女性假人胸部标定结果的影响。结果表明,标定时间间隔、摆锤冲击速度和环境温度对混Ⅲ5百分位女性假人胸部标定结果的影响明显,而当盆骨螺栓预紧力矩大于4N·m时,其松紧度对假人胸部标定实验结果的影响很小。因此,对同一假人胸部进行标定实验的时间间隔应不短于60min,同时应严格控制摆锤冲击速度和环境温度。

安全带非正常佩戴位置对假人胸部压缩变形量的影响

假人胸部压缩位移量是中国新车评价规程(C-NCAP)评价汽车被动安全性能的一个指标。为研究安全带佩戴位置对胸部位移量的影响,本文以冲击速度为3.0 m·s-1,对于HybridⅢ50百分位假人胸部,进行了摆锤标定试验。以正常胸部冲击位置为0点,沿Z轴向上每隔20 mm选取一个冲击位置点。在正常的与非正常的安全带佩戴位置,对某车型进行了2次对比试验,分析两者的胸位移曲线。结果表明:当偏离位置小于从正常胸部冲击的0点向上60 mm时,胸位移基本为线性下降。正确的安全带佩戴位置是:安全带上边缘不得超过假人上衣调整螺栓孔。作者建议:新版C-NCAP能增加安全带佩带范围的要求,以使假人胸部压缩位移量的评价更接近真实。

六点式安全带防护效率试验研究

利用HybridⅢ50th假人佩戴六点式安全带进行了前碰撞试验,并对比分析了三点式安全带约束下的头部和胸部损伤值。在试验基础上,又进行了HybridⅢ50th假人仿真对比分析。结果表明,六点式安全带较三点式安全带头部和胸部损伤值明显降低,尤其是胸部压缩值。分析指出,进一步优化安全带的强度和材料参数可以获得更好的保护效果。

基于机器视觉的正碰假人胸部的研究

在汽车被动安全领域,对于驾驶员正碰撞击中胸部的研究具有重要的意义。本文基于机器视觉的方法,通过HybridⅢ50th汽车碰撞实体假人,构建假人胸部模型。利用遗传算法进行参数优化,优化后标定试验的所有指标均符合法规要求,仿真结果与试验测试结果相符,误差小于5%。随后将含有胸部模型的有限元假人模型放入整车系统进行正碰仿真分析,结果表明:胸部伤害得分值为80%,与试验测试结果相比,仿真结果误差不超过10%。实验结果表明该模型有较好的仿真度,可用于汽车碰撞安全性能的研究。