正面碰撞时后排乘员的下潜损伤及其防护方案

为设计乘员约束系统的防下潜设施,研究了乘员下潜的产生机理。使用有限元方法 (FEM),对比了混Ⅲ假人、FAST GHBMC和THUMS这3种后排乘员模型在正面碰撞中的下潜趋势;并发现:乘员的下潜与脊椎的变形相关。运用高生物逼真度的THUMS人体模型,设计了防护后排乘员下潜的设施;改进了乘员约束系统的参数,对比了不同约束系统参数对人体头部、胸部等部位的损伤的影响。在乘员其他损伤指标满足相关法规的要求下,选定了增大坐垫角度、增长坐垫长度、加装防下潜档杆等6种防下潜方案。结果表明:其中以加装防下潜档杆方案为最优,其最大安全带滑移距离仅为7 mm。

基于乘员约束系统分析的后排女性假人防下潜设计

乘员下潜是正面碰撞过程中安全带腰带部分从骨盆滑脱,滑向腹部的现象,会对腹部和腰椎造成严重伤害,同时也会影响碰撞过程中乘员的运动姿态,造成人体头部和胸部损伤加剧。针对后排女性乘员防下潜设计,地板的防下潜结构和安全带设计至关重要。针对某车型后排女性乘员下潜问题,通过对骨盆进行受力分析,确定初步改进方案,并建立了后排乘员约束系统模型,完成不同方案的性能验证和优化,针对优化方案进行样件试制和试验验证,试验结果验证了方案的有效性。

防下潜分析的有限元建模方法研究

为提升防下潜仿真分析的精度,从建模的角度对仿真分析方法进行了探讨,对安全带的两种建模方式进行了对比分析。结果表明,普通的混合式建模方法在防下潜分析中具有一定的局限性,全二维壳单元的安全带建模方法能够避免仿真分析中的假性自锁,提升仿真的可靠性。同时,对正面碰撞中车体转动趋势对假人下潜的影响进行了分析,从下潜工况中假人的受力与转动的关系上论述了通用滑台试验对下潜现象模拟的局限性,表明车体转动效应增加了假人相对车体的转动,从而加剧下潜的发生,在仿真中应考虑车体的转动对防下潜分析的影响。