2024版C-NCAP中SAB的设计研究

座椅侧气囊(SAB)可有效减缓侧面碰撞时乘员胸腹部受到挫伤的程度,2024版中国新车评价规程(C-NCAP)对于SAB开发要求更为严格。文章围绕2024版C-NCAP的变化点、规则性能提升要求等,采用仿真分析的方法分析了气袋袋型、折叠方式对SAB性能的影响,对优化后SAB进行零部件、系统的仿真对标,确认更改SAB设计可以有效改善系统仿真模型中假人抬手臂姿态、降低假人伤害指标,最终通过实车验证保护效果的改善,这对后续项目SAB的设计开发具有一定的指导作用。

基于2021版C-NCAP的乘员保护修正项评价结果分析

2021版C-NCAP相较于2018版首次引入了乘员保护修正项目,使车辆乘员保护性能的评价更加全面。本文总结乘员保护修正项评价过程中罚分频率较高的项目及常见的问题,按不同试验及假人类型梳理出现罚分的评价项目。之后解析乘员保护修正项目评价原理,深入分析问题原因,同时给出整改方法供车企被动安全工程师参考。

2024版C-NCAP正碰速度提高安全性能研究及优化

为评估2024版中国新车评价规程(C-NCAP)中碰撞速度提升对轿车、运动型多用途汽车(SUV)和多用途汽车(MPV)三种车型耐撞性的影响。通过有限元仿真方法发现,速度由(50+1)km/h提升至(55+1)km/h后,车身前围板入侵量增大,乘员舱加速度峰值及乘员载荷准则(OLC)增加约4g。同时,驾驶员侧约束系统安全性能下降,头部接触方向盘风险增大,胸部压缩量变差。为应对此问题,提出优化方案,为2024版C-NCAP被动安全开发提供参考,并为主机厂前期被动安全优化开发提供策略指导。

基于2021版C-NCAP仪表板五星膝碰研究

随着汽车工业的发展,汽车从“零死亡”向“零伤亡”再向“零事故”的终极目标不断前进,汽车的安全性尤其是碰撞安全越来越受到人们的关注。相较于2018版C-NCAP,2021版仪表板knee-mapping试验采用正面50%重叠移动渐进变形壁障碰撞试验(MPDB)替代了正面40%重叠可变形壁障碰撞试验,同时引入了可变区域接触和集中力载荷的评分要求以及试验前提达成规则,评分要求越趋严格。本文基于对2021版C-NCAP膝碰评分规程解读,探索并提出达成五星膝碰的仪表板设计方法。

C-NCAP评价结果统计分析

C-NCAP自2006年8月实施后,到2008年底已经发布了65种车型的评价结果,对汽车安全技术的发展起到良好的导向作用。文中对这65种车型的评价结果进行了统计分析,揭示了一些与试验相关的特点。

中国体征3岁儿童乘员损伤仿生模型在C-NCAP正面碰撞测试仿真中的应用

本文中应用已验证的具有详细解剖学结构特征的中国3岁儿童乘员图斯特损伤仿生模型(TUST IBMs3YO-O),参照C-NCAP(2021年版)两种正面碰撞乘员保护动态试验,建立仿真模型。通过分析3岁儿童乘员在不同工况下的头部、颈部、胸部的运动学和生物力学响应,研究正面碰撞测评试验中3岁儿童乘员的损伤机理和不同工况下损伤的差异。结果表明:在运动学响应方面,与正面100%重叠刚性壁障(FRB)碰撞试验相比,3岁儿童乘员在正面50%重叠移动渐进变形壁障(MPDB)碰撞试验中损伤风险更大,且远离碰撞侧的儿童损伤更严重;在生物力学响应方面,FRB碰撞中,3岁儿童乘员头部下颌与胸部接触可能出现轻微脑震荡。MPDB碰撞中,儿童出现向左的横向运动,头部下颌与右侧胸部接触,导致生物力学响应峰值较大,可能出现轻微脑震荡、肋骨骨折、肺部挫伤等损伤。

基于C-NCAP的某车乘员约束系统的改进

为了提高某车在C-NCAP中的等级,在MADYMO中建立了某车正面100%碰撞的乘员约束系统的模型,经过调整验证了模型的正确性。按照C-NCAP的规定原车碰撞结果中驾驶员胸部压缩量偏高,分别采用了施加限力器和改变方向盘转向刚度的方法提高驾驶员的胸部压缩量,通过仿真分析改进方向盘转向刚度的方法达到了法规的要求,并通过分析提出了相关的其它改进方案。

2018版C-NCAP侧面碰撞分析

针对2018版C-NCAP在侧面碰撞中发生的变化,为便于新车型侧面碰撞耐撞性开发结构目标的制定,该文根据2018版的试验要求,通过对试验方法和假人变化的分析,以及实车侧面碰撞试验结果的分析,总结出车身结构和假人变化对乘员伤害产生的影响,并制定出侧碰结构开发安全目标要求,即对于轴距较小(<2 650 mm)的车型,建议B柱侵入量控制在120 mm以内,侵入速度控制在7.5 m/s以内。该分析结果为其他车型开发提供了一定的参考作用。

面向C-NCAP的正面乘员约束系统优化设计

从某车型面向C-NCAP的正面乘员约束系统开发入手,经分析指出其优化流程应将正面刚性墙试验的约束系统参数优化作为主要条件,将正面偏置可变形障壁试验的约束系统参数优化作为约束条件,同时考察约束系统各参数对不同工况中乘员伤害的影响。介绍了如何运用CAE以及正面约束系统优化分析方法对参数进行优化的过程。

C—NCAP规则(2012版)中关于后排假人的评价研究

C—NCAP实施六年来,通过对不同车型的测试,积累了大量的后排假人测试数据。在C—NCAP规则下进行试验,对车辆评价星级与后排假人伤害之间是否具有相关性,在C—NCAP规则改版中是否有必要将后排假人的伤害指标纳入车辆的星级评价体系,及如何合理制定后排假人的伤害限值这几个问题进行初步探讨。

C-NCAP评价试验中加分项的实施情况

C-NCAP评价试验加分项是C-NCAP评价试验的重要组成部分,文章参考2006版、2009版和2012版C-NCAP中的相关规则,总结了每个版本中的安全带提醒装置、侧面安全气囊和气帘、ISOFIX固定装置和电子稳定控制系统(ESC)4个加分项的实施情况。结果表明,C-NCAP的实施提高了汽车的安全带提醒装置、侧面安全气囊和气帘、ISOFIX固定装置和ESC的配置率,并且这些加分项的实施也使得C-NCAP的评价体系更加完善。

关于C─NCAP及车辆安全技术发展分析

文章根据笔者的个人经验,主要介绍了C-NCAP的相关情况,并针对车辆安全技术的发展做出了具体分析。

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。

C-NCAP正面碰撞试验中后排女性假人伤害统计研究

在汽车碰撞试验中,后排女性假人评价得分普遍偏低。文章依据2012版新车评价规程(C-NCAP),通过对12款不同类型轿车(小型轿车、中型轿车及SUV)完全正面碰撞和正面偏置碰撞的试验结果进行研究,分析后排女性假人伤害原因,总结出2种正面碰撞试验中后排女性假人颈部和胸部是主要失分部位;假人下潜现象或趋势的发生是后排女性假人得分率低的主因;碰撞试验中后排乘员伤害性很大,此规律并没有因为车型大小及星级高低的不同而改变。该研究对后排女性假人约束系统的开发具有指导意义。

一种针对C-NCAP中MPDB工况碰撞兼容性的优化方法

本文中对中国新车评价程序(C-NCAP)2021年版中首次引入的移动渐进变形壁障(MPDB)碰撞试验工况进行了介绍,对碰撞兼容性的评价指标进行了说明,并提出了一种针对于MPDB工况碰撞兼容性的优化方案。仿真分析与验证的结果表明,此优化方案可明显改善碰撞兼容性得分,可应用性强。

C-NCAP中THOR 50th假人头部气囊触底评价方法探讨

探讨了2021版中国新车评价规程(C-NCAP)中THOR 50th假人头部气囊触底评价方法;分析了对假人头部加速度、上颈部力、钢索拉力、面部力之间的关系。借助THOR 50th假人面部标定试验台,用不同速度的摆锤,透过气球,撞击假人头部,进行了2次气囊触底模拟试验。结果表明:THOR 50th假人头部和颈部传感器坐标系差异可以忽略;假人头部外力加速度发生突变与钢索作用无关;面部力有突变为气囊发生触底所致。因而,可以先通过头部加速度、头部质量和上颈部力计算所得头部外力加速度,来初步判断气囊触底,再通过对应时刻面部力是否有突变来确认。

基于2021年版C-NCAP的儿童伤害评估及开发策略

为提高整车正面碰撞减速度波形与儿童座椅的匹配保护效果,以2021年版中国新车评价规程为基础,对比分析了正面碰撞试验高、低性能车体减速度波形对Q3儿童假人胸部伤害的影响,发现碰撞前、后部幅值均匀的车体减速度波形更有利于儿童座椅安全性能的匹配,基于乘员载荷准则及已有试验数据进行了验证分析,获得理想减速度波形的相关设计目标为车体载荷准则值≤26.5 g、人体自由向前移动65 mm时对应时刻≤35 ms、人体受约束向前移动235 mm时对应时刻≥95 ms,建议采用ISOFIX通用及半通用儿童座椅、大延伸率儿童座椅安全带,并适当提高儿童座椅安全带上固定点高度。

基于2021版C-NCAP对MPDB工况的车身结构优化

为提高汽车碰撞安全性能,满足2021版C-NCAP的评价要求,首先,根据中国汽车技术研究中心2021版CNCAP管理规则,对新增的MPDB工况进行了解读。然后,基于某新开发SUV车型采用LS-DYNA软件进行了有限元仿真分析,发现车身加速度、加速度平台40g以上持续时间以及兼容性罚分未满足设计要求。随后,进一步对仿真结果的车身变形模式进行了分析,发现未满足设计要求的原因主要为纵梁异常折弯、前防撞梁刚度弱以及壁障与车身的有效接触面积不足。基于分析结果对车辆前端包括前防撞梁、吸能盒、前纵梁以及小腿防撞梁进行了结构优化,并将优化方法代入正面100%重叠刚性壁障碰撞工况进行校核。最后,从车身结构变形模式、车身加速度曲线、壁障兼容性罚分这3方面进行了仿真试验对标。结果表明:加速度峰值由45.9g降为41.7g,加速度平台40g以上持续时间由7.4 ms降为2.85 ms,兼容性罚分由3.9降为2.71,车身变形模式和壁障变形均匀性得到明显改善;综合评估该优化方案,车身结构耐撞性能满足2021版MPDB工况五星得分规划要求,优化方案对正面100%重叠刚性壁障碰撞工况影响很小且满足设计要求;仿真与试验结果的吻合度在84%以上,证明了仿真结果的准确性。在此研究的基础上基于MPDB工况的特点和要求提出了5项优化设计思路,为后续车型开发提供参考。

基于C-NCAP的室内整车灯光性能评价

由于车辆照明对夜间行车安全至关重要,车辆照明性能越来越受到人们的重视,对灯具零部件以及整车灯光照明的测试需求也不断增加。最初的照明测试和性能评估是通过夜间行驶在无照明道路或者测试轨道上的车辆进行的,近年来也出现了通过光度测量设备进行眩光及照明范围的测试方法。然而,所有户外测试都会受到天气、路况、环境光、温湿度和驾驶参数或行为等外部影响,这些都限制了测试结果的可重复性。本文论述了基于C-NACP要求下一种新的整车灯光性能评价试验室的设计及实现,说明了如何在试验室环境中测量整车的前照灯性能,从而克服户外测试的缺点。

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。