ESI推出2．0版本BioRID-Ⅱ假人模型

全球领先的材料物理学原型仿真和制造流程解决方案供货商ESI集团，日前宣布推出利用PAM-CRASH／PAM-SAFE2G模拟软件的2．0版本BioRID-Ⅱ假人模型（用来研究汽车碰撞对乘员所造成的影响的假人模型）。第一版工业用途的BioRID-Ⅱ假人有与人体相仿的结节式背腰脊柱（24节椎骨）。颈椎通过一个代替肌肉的装置保持着一定的预张力，仿肌肉装置由一个阻尼器组成，阻尼器与一个弯曲装置和一个张开装置并行安装在一起。

基于Madymo的WorldSID与ES2假人性能比较

2015年Euro-NCAP即将使用WorldSID假人,为提前了解该假人的各种性能,本文以目前研究使用较广泛的ES2假人为基础,从外形尺寸、内部结构、生物仿真度以及数学仿真四个方面比较了ES2和WorldSID假人的异同之处,WorldSID假人不仅在身高体重上做了相应调整,其内部的构造以及使用的传感器也与ES2假人有很大的区别,因而从侧面台车碰撞仿真结果对比中可以发现两个假人的肩部、胸部、腹部和骨盆的响应曲线表现出不同的趋势与峰值,主要原因在于WorldSID假人的肩部运动影响了假人整体的运动过程.

WorldSID 50^(th)假人与ES-2假人的性能对比分析

为深入了解全球侧碰50百分位男性(WorldSID 50^(th))假人在整车侧面碰撞中的响应,针对整车侧面碰撞工况中使用的WorldSID 50^(th)假人和ES-2假人结构的差异,在摆锤冲击标定工况的基础上进行了扩展,采用不同的冲击速度对WorldSID 50^(th)假人和ES-2假人的胸部、腹部、髋部的评价指标进行了规律性分析,并从伤害得分的难易程度上分析了假人各个部位的承受能力,直观地显示出假人不同部位的响应特性。结果表明:在同样冲击条件下,WorldSID 50^(th)假人的胸部承受能力略好于ES-2假人,但腹部和髋部与ES-2相比具有较好的承受能力。此研究中针对两个假人摆锤冲击工况的研究和解析,为进一步研究WorldSID 50^(th)假人在整车侧面碰撞中的响应提供了基础,具有一定的指导意义。

侧面碰撞试验中Euro SID-2假人与WorldSID假人伤害值的对比研究

对侧面碰撞试验中使用较为广泛的Euro SID-2假人与最新研发的World SID假人进行了对比。从静态和动态两个方面出发,其中静态对比主要对两种侧碰假人的外形尺寸和内部结构进行了比较;动态对比则是采用AEMDB的侧碰壁障,对分别装有Euro SID-2假人和World SID假人的同款车型进行了实车碰撞试验,并根据假人采集到的数据,对比分析了两种假人在伤害值和响应特性上的差别。

50MDB试验工况下WorldSID假人和ES2假人伤害对比

World SID假人由于其更出色的生物仿真性,将在未来法规和评价试验中逐渐取代ES2假人。在2018版C-NCAP侧面碰撞试验工况下,用同一车型分别进行了World SID假人和ES2假人的碰撞试验,详细对比了两种假人的各部位伤害差异,并分析找到了影响其差异的具体原因。为未来2018版C-NCAP侧面试验假人的伤害优化提供参考。

WorldSID与ES-2假人肋骨结构对比

文中分别从生物力学评级、身材尺寸、质量分布等基本参数对ES-2和WorldSID两种假人进行了对比,同时进一步地在相同标定工况下对两者的肋骨结构进行标定试验。结果表明:ES-2和WorldSID两种假人的肩部、胸部、腹部结构完全不同,WorldSID假人的肩部刚性更大而胸部和腹部更“软”,这为更好地了解假人的结构以及在实车碰撞中的动态响应提供了一定参考。

基于AEMDB试验的不同假人损伤性能研究

2015版欧洲新车评价规程(Euro NCAP)侧碰和侧面柱碰试验中,将WorldSID 50th代替ES2假人进行评价新车的被动安全性能。为了研究WorldSID 50th假人和ES2假人的不同响应特性,提出了假人损伤百分比的概念,并对两种假人进行了假人部件位置的对应关系,随后进行了某个车型2次实车侧面碰撞试验进行对比分析,所有试验设置均是按照Euro NCAP侧碰试验要求进行的。结果表明:在车门侵入速率一致的前提下中,ES2假人的头部、胸部和腹部比WorldSID50th假人的损伤值要高,ES2假人骨盆损伤值要比WorldSID 50th假人低。

侧碰WorldSID 50^(th)假人等效保护设计研究

文章针对近年侧面碰撞中使用的World SID 50^(th)假人进行多方位分析研究,并与ES-2假人的伤害性能进行比较,通过有限元仿真规律分析和试验验证的综合手段,对子系统标定工况和整车碰撞工况进行了深入的分析比较。最后提出在车型开发前期阶段整车碰撞试验中可采用ES-2假人等效替代World SID 50^(th)假人的等效保护设计方法。为后续车型的开发和World SID 50^(th)假人应对侧面碰撞不同工况的设计提供了新的设计思路。

小空间车型第2排乘员保护性能优化

为了研究小空间车型第2排乘员在正面碰撞过程中受到的伤害,利用仿真分析的手段,对比分析了不同的车体碰撞波形、乘员布置空间以及约束系统性能参数对第2排乘员伤害的影响,确定了安全带限力等级、车体碰撞波形及第2排座椅坐垫的布置角度是影响第2排乘员保护安全性能的关键因素。针对第2排乘员布置空间较小的车型,在保证第2排假人头部伤害满足目标要求的情况下,减小安全带的限力等级,增大第2排假人头颈部及胸部的前移量,以降低假人颈部及胸部的伤害,从而有效改善了第2排乘员的伤害情况。

基于Thums人体模型追尾碰撞乘员损伤研究

鞭打试验所采用的BioRID-2假人有其自身局限性,它不能直观地反映乘员韧带、脊椎和内脏等组织的伤害情况.从某座椅的鞭打试验入手,验证了该座椅有限元模型的准确性,并通过Thums人体模型与BioRID-2假人在试验过程中的姿态和部分输出曲线对比,证明了其可靠性,并对Thums人体模型可能出现损伤的身体部位进行了伤害研究.结果表明,该座椅在鞭打试验中除颈部受伤以外,腰椎盘纤维环及下腹部位置的内脏也会有所损伤.利用与医学伤害标准比对的方法来验证了Thums人体模型的可靠性,并指出低速追尾碰撞存在的潜在伤害.