史上最严苛汽车碰撞试验C-NCAP 华晨中华V7斩获五星级安全桂冠

12月25日,中国汽车技术研究中心公布了C-NCAP2018年度第四批车型评价试验成绩。华晨中华V7在行人保护方面以75.18%的超高得分率从参与测评的7款车型中脱颖而出,并以83.9%的得分率获得新标准下的五星成绩。

基于碰撞特性的鲜食玉米摘穗装置对比试验

【目的】探究缓冲弹簧和柔性触穗表面两种摘穗机构在摘取果穗中的低损作用及机制。【方法】以传统玉米收获用板式摘穗机构和具有缓冲弹簧加柔性触穗表面的柔性摘穗机构为2种摘穗结构,以刚性触穗表面、柔性橡胶触穗表面、柔性发泡材料触穗表面为3种触穗表面,得出6种摘穗机构,进行鲜食玉米果穗碰撞试验,采集和分析碰撞时间、碰撞加速度峰值,计算碰撞冲量,统计籽粒破碎率。【结果】柔性摘穗机构能够有效降低鲜食玉米果穗受到的碰撞时间,从而降低鲜食玉米果穗的籽粒破碎率。缓冲弹簧可缩短鲜食玉米果穗的碰撞时间,当柔性摘穗机构表面为柔性橡胶和柔性发泡材料时,碰撞时间分别比板式摘穗机构降低了66.2%、70.1%和70.1%。碰撞冲量分别降低了67.6%、77.9%和79.7%。籽粒破碎率降低了71.2%、51.3%和83.6%。对于柔性摘穗机构,鲜食玉米果穗与柔性橡胶、柔性发泡材料触穗表面的碰撞时间比刚性触穗表面分别延长了58.7%和63.2%。碰撞加速度峰值分别降低了62.5%和68.7%。碰撞冲量分别降低了42.4%和54.5%。籽粒破碎率分别降低了47.4%和68.4%。【结论】通过降低收获过程中鲜食玉米果穗受到的碰撞时间和碰撞加速度,从而有效降低了鲜食玉米果穗的籽粒破碎率,为鲜食玉米低损收获机的研制提供理论依据和设计参考。

船舶结构碰撞试验及简化数值计算方法

[目的]采用流固耦合计算方法虽能较好地模拟船舶碰撞过程,但计算时间较长,为此,提出一种简化的数值计算方法。[方法]以某船的局部舱段为对象,开展多工况水上碰撞试验。采用力传感器和基于高速摄影技术非接触测量的方法获得到碰撞力及碰撞船的运动时程数据,通过对碰撞接触力和加速度响应等数据进行分析,并针对试验过程开展任意拉格朗日-欧拉(ALE)流固耦合数值计算分析,提出将碰撞过程中水域对撞击船的影响简化为等效质量,将对被撞船的影响简化为等效阻力,以面力的形式作用于被撞船非撞击侧用以阻碍被撞船运动的简化方法,然后基于此简化方法开展不涉及水域与结构耦合过程的数值计算。[结果]结果显示,采用简化计算方法得到的各工况的碰撞力峰值与试验值间的误差均在5%以内,且该方法所需要的计算时长远小于ALE流固耦合算法。[结论]所提简化数值计算方法可为实现船舶结构碰撞响应的高效计算提供一定的参考。

基于流固耦合ALE理论的船桥碰撞试验和分析

以船桥碰撞为研究对象,对此现象进行了试验和数值模拟研究,基于流固耦合ALE(Arbitrary Lagrangian–Eulerian)分析理论,采用数值模拟的方法,对不同质量不同速度下的小球撞击桥墩进行了研究,小球撞击桥墩的撞击力合力与小球的质量和速度成正相关,撞击力时程曲线存在多个尖刺,且撞击过程为多次碰撞;试验合力峰值和数值模拟合力峰值的相关误差小于10%,证明了流固耦合ALE数值模拟的可行性及正确性。

汽车碰撞试验中视频分析的影响因素研究

在汽车碰撞试验中,高速视频影像是汽车碰撞试验中获取车辆结构变化,假人运动等许多关键数据的重要手段,视频分析软件在其中广泛应用。影响视频分析技术结果的因素有许多,影响程度也不一。文章通过理论以及试验方法对视频分析影响因素进行分析,重点探讨相机标定、相机焦距和相机俯仰角对摄像分析结果的影响。

乘用车钻卡追尾碰撞试验研究

钻卡追尾碰撞试验在乘用车气囊算法开发试验中具有举足轻重的作用。针对真实卡车试验成本高、周期长的问题,本文创新提出采用试验壁障代替真实卡车的方法,设计一种乘用车钻卡试验壁障及试验流程,以达到节省试验成本及缩短开发周期的目的。有限元仿真及实车试验结果表明所设计的壁障试验在气囊点爆算法标定中可较好替代真实钻卡试验,不仅避免了开发试验中频繁更换后下防护装置,还将后下防护结构进行标准化,有利于气囊标定算法的稳定性。

正面100%碰撞试验中后排小身材女性乘员损伤分析

研究后排小身材女性乘员在正面100%碰撞试验中的损伤风险,为提升汽车约束系统的防护性能提供参考数据。应用已验证的符合中国人体特征的第五百分位女性乘员损伤仿生模型(TUST IBMs F05-O)搭载某款经验证的汽车有限元模型,依据C-NCAP(2021年版)正面100%重叠刚性壁障碰撞试验要求,着重对乘坐于后排的小身材女性乘员进行头部、颈部、胸腹部及腰椎损伤分析。结果表明:TUST IBMs F05-O模型脊柱的高生物逼真度能充分表现头颈部围绕安全带的侧向屈曲运动;头部与前排座椅碰撞造成头颈部严重损伤,胸部黏性准则(VC)值为0.34,且压缩量较高,肺部受挤压而造成损伤,腰椎损伤指标(LSI)及腰椎损伤评定参数(Lfx)未超出相应的损伤阈值。应用具有高生物逼真度的第五百分位中国女性乘员损伤仿生模型进行汽车碰撞仿真试验,对智能座舱和零重力座椅开发、汽车主被动安全一体研究及未来数字测评方法等针对中国小身材女性乘员的安全防护研究具有重要的应用价值。

全封闭救生艇碰撞试验研究

作为船舶与海洋设施的最后一道生命保障设备,救生艇在海上遇险逃生及救助他船过程中发挥着尤为重要的作用。两舷降落式全封闭救生艇作为常用的救生设备在船舶与海洋工程领域得到了广泛的应用。由于恶劣海况,该类型救生艇在降落过程中与船舷发生剧烈碰撞,本文结合某型救生艇进行碰撞试验研究,对试验过程中的传感器布置、加载方式等进行了相关的分析和研究,验证了该型艇的安全性,并为该项试验提出了有益建议。

C-NCAP会客厅 碰撞完的试验车应身处何地?

2008年1月7日，C—NCAP（中国新车评价规程）管理中心公布了2007年第4批试验结果，又是几家欢喜几家愁。在一年多的时间里，C—NCAP管理中心先后对37个车型进行了CNCAP测试，每款车型需要3辆相同车分别进行正面1。0％重叠刚性壁障碰撞试验、可变形移动壁障侧面碰撞试验和正面40％重叠可变形壁障碰撞试验。截至2008年1月7日，参加C—NCAP测试的车辆累计111辆。

轨道车辆碰撞试验台CO_(2)相变驱动过程仿真研究

由于现有设备条件下空气炮驱动的轨道列车碰撞试验台无法满足更高试验速度的要求,提出使用CO_(2)相变动力驱动试验车辆加速。基于质量守恒定律、能量守恒定律和CO_(2)真实气体模型,建立驱动系统做功过程数值模型;对模型求解后,通过试验验证模型计算精度;通过数值模型,对比研究空气与CO_(2)的做功性能,并分析储液缸初始压力、初始温度和驱动缸初始容积对CO_(2)做功特性的影响规律。结果表明:模型能够有效模拟CO_(2)液气相变驱动试验车做功过程;在结构条件相同且驱动工质的质量为170 kg、初始压力为20 MPa时,以CO_(2)作为驱动工质时驱动时间较空气缩短10.5%,试验车获得的末速度较空气增大21.2%;储液缸初始压力由8MPa增至20 MPa时,试验车末速度增大58.3%,加速时间减少32.2%;初始温度对驱动缸内CO_(2)相态影响较大,温度越低时,其相态越容易接近气液饱和线;驱动缸初始容积对加速时间、试验车过载和活塞所受冲击影响较大,初始容积为0.20 m3时较0.01 m3时最大过载减小23.07%,但所用时间增加20.9%。

微型电动汽车正面碰撞约束系统匹配研究

目前对微型电动汽车相关研究逐渐增多,但碰撞安全性能方面的研究相对较少。基于国内某款微型电动汽车在进行49 km/h正面碰撞后车内Hybrid Ⅲ 50th男性假人伤害程度较高的问题,对该车约束系统的参数匹配进行优化处理。参考相关规范对驾乘人员的保护要求,以仿真分析结果中的头部伤害指标HIC、头部累积3 ms合成加速度、加权综合损伤数值WIC为研究指标,进行极差分析来综合选取参数及水平值;通过正交试验进行优化设计仿真,最终得出最佳约束系统的最佳参数匹配方式,使得微型电动汽车在发生碰撞事故时驾驶员头部位置的伤害得到降低,同时维持或降低胸部和下肢伤害水平,综合损伤也得到降低。结果表明优化后的该约束系统可达到对驾驶员最优的保护效果。

儿童Q、P假人在C-NCAP-CRS碰撞试验中各评价指标对比分析

儿童假人是儿童约束系统(CRS)测试中非常重要的试验设备,最新开发的Q系列儿童假人具有更好的重复性、稳定性和生物逼真度,损伤评估能力高且能够分别进行正碰、后碰和侧碰试验,是目前最先进的儿童假人。现行的中国标准GB27887—2011与C-NCAP均采用P假人进行碰撞试验,为实现Q假人完全替代P假人,针对儿童Q、P假人在C-NCAPCRS碰撞试验中各评价指标进行了对比分析,得到了各评价指标Q/P换算关系,为Q假人替代P假人提供了理论基础。

Euro NCAP与C-NCAP侧面碰撞工况下WorldSID 50th假人损伤研究

在2020版Euro NCAP和2021版C-NCAP侧面碰撞标准中,驾驶员位置均放置WorldSID 50th型侧碰撞假人,为研究WorldSID 50th假人在2种工况下的响应特性,选取某款车型分别在2种工况下进行实车碰撞试验,对驾驶员假人头部加速度、胸部肋骨位移、腹部肋骨位移和耻骨力等进行对比分析,结合假人损伤百分比,研究2种标准的实质性差异,为该类车型的碰撞安全性能改进提供一些参考依据。结果表明,除了胸部上肋骨和耻骨外,Euro NCAP侧碰工况损伤情况均大于C-NCAP侧碰工况,胸部下肋骨损伤百分比最大。

船体板架-模型冰碰撞模型试验与数值仿真

船-冰碰撞时船体的结构响应是极地船舶结构安全性研究的关键问题。制备非冻结模型冰、采用合理的缩尺比构建船体板架模型、基于合理的监测方法进行模型试验,试验完成后通过数据处理对结果进行分析;再利用相同的结构模型参数进行数值仿真,对比2种船冰碰撞研究方法。结果表明:各测点最大应力以及碰撞力吻合较好,验证了非冻结冰模型与板架力学模型的合理性,数据监测及处理方法的正确性以及所采用的数值模拟方法的准确性。

固体火箭发动机真实热环境下EPDM绝热层烧蚀计算与试验研究

基于Hertz弹性碰撞理论和Thornton弹塑性假设,导出了粒子碰撞炭层过程中的压痕硬度理论表达式,根据弯管试验数据和试件扫描电镜分析提出了临界速度模型,对于三元乙丙橡胶(EPDM)炭化后形成的多孔炭化结构,结合裂纹侵蚀理论提出了两相流非完全弹性碰撞多孔炭化层体烧蚀计算模型。设计了用于验证烧蚀计算模型的模拟发动机旋转过载试验,保证了模拟发动机和真实发动机的天地一致性。结果表明:在模拟发动机真实飞行过程的热环境下,计算结果与实测结果能够基本吻合。研究结果对固体火箭发动机绝热结构的设计具有工程指导意义。

基于跌落碰撞试验的草莓冲击损伤特性分析

针对草莓在采摘及加工过程受碰撞作用易产生冲击损伤而导致不合格品的问题,本文以跌落高度和接触材料为试验因素,以草莓跌落碰撞条件下的冲击能损耗值、损伤体积作为果实冲击损伤的评价指标,采用跌落碰撞试验和高速摄像方法,记录草莓跌落碰撞过程的运动信息,计算碰撞冲击能损耗值、损伤体积,研究采摘及加工中的碰撞因素对草莓冲击损伤特性的影响。研究结果表明:跌落高度、接触材料与冲击能损耗值及损伤之间呈显著相关;接触材料对冲击能损耗及损伤影响程度最大,跌落高度对其影响程度次之;接触材料缓冲性能增加时,冲击能损耗值及损伤显著减小,呈负相关,而跌落高度增加,呈正相关。本研究为草莓采摘及加工装备的防损、减损设计提供指导。

汽车-动力两轮车碰撞前驾驶员风险感知研究

人机共驾阶段人类驾驶员对驾驶环境保持较高的风险感知水平是保证及时有效、稳定安全接管的核心。本研究通过开展风险感知模拟驾驶试验,获取了驾驶员在典型汽车-动力两轮车碰撞场景下的驾驶行为及脑电响应数据。从驾驶行为层面以制动TTC(time to collision)和平均加速度为评价指标,利用分位数回归构建了驾驶员风险感知量化模型,通过独立样本检验发现驾驶经验、碰撞场景类型对驾驶员风险感知存在显著影响。在脑电响应层面,通过双独立样本检验及FDR校正发现Alpha频段与驾驶员风险感知显著相关。此外,提出了驾驶员风险感知神经机理,包括视觉感知与认知加工两个阶段。研究结果有助于提升人机共驾汽车的安全性。

变电站无人机碰撞试验研究

变电站内设备密集,无人机不免在自动巡视飞行过程中与航线规划点出现偏差,碰撞设备,以致设备及无人机损伤。为研究无人机在发生非预期轨迹飞行而导致碰撞所造成的影响,提出了变电站无人机碰撞试验方法,并提供详细的试验思路,制定具体的试验方案。通过不同的对比试验得到无人机撞击变电站设备对无人机及变电站安全稳定运行造成的影响,以此来调整航线规划的标准、评估无人机自动巡视的外部(环境)和内部风险因素,从而制定安全预防措施及安全应对措施。

面向自动驾驶安全测试的碰撞场景构建与仿真分析

为减少自动驾驶车辆产生的交通事故,提高车辆在仿真环境中的安全测试效率,提出一种基于深度强化学习的自动驾驶碰撞测试场景构建方法。首先,通过设置状态、动作和奖励函数,将车辆的驾驶过程映射为马尔可夫决策过程;然后,基于搭建的仿真平台(CARLA-DRL)训练智能体完成车辆碰撞任务,生成碰撞测试场景;最后,随机进行500次碰撞仿真试验,根据智能体与自动驾驶车辆的相对距离,分析碰撞成功率、碰撞时间和冲突能量。结果表明:智能体生成符合车辆动力学的碰撞轨迹,能够构建精细化、多类型的碰撞测试场景;智能体与自动驾驶车辆的平均碰撞成功率为62.20%,平均碰撞时间为127.25 s,平均冲突能量值为175.98 kJ。该方法能够构建高频、高效和高危的自动驾驶车辆碰撞测试场景,增加仿真场景中偶发高风险场景的发生概率,提高自动驾驶车辆对于碰撞事故的安全测试效率。

碰撞试验中自动紧急制动过程模拟方法的探讨

在正面碰撞试验中增加自动紧急制动(AEB)模拟过程以便后续建立主被动安全一体化测试能力,利用钢筋在销柱间缠绕后动摩擦力较大设计了一种吸能器。试验中将两个吸能器分别安装在牵引轨道两侧,并在吸能器上放置钢筋,当试验车上挂钩钩上钢筋后,试验车将在钢筋的阻尼作用下减速。根据初始设计方案加工了吸能器样机,并进行了台车试验和实车试验验证。结果表明:对于质量为2 700 kg的试验车,单根钢筋可以产生7 m/s~2的减速度,震荡范围为±3 m/s~2;通过增加钢筋数量提高阻尼力也可进行动态翻滚等减速试验。由此可得出,通过降低单根钢筋的阻尼力、增加钢筋的缠绕种类及组合方式来改进初始方案,钢筋阻尼式吸能器可以用来模拟AEB的制动过程。