基于C-NCAP正面碰撞的某电动车乘员侧气囊虚拟设计及仿真（英文）

最新的C-NCAP测试工况包含了64 km/h的偏置碰及50 km/h的全正碰,对安全气囊的设计要求更高。基于某款从B级车平台开发的电动车,利用虚拟设计及CAE分析设计出满足C-NCAP碰撞5星目标要求的乘员侧气囊。通过气囊概念设计—车内爆炸模拟—静态展开试验—整车碰撞仿真的研究方法,获得整车碰撞优化配置参数,碰撞试验结果与仿真耦合理想。此项虚拟设计采用与物理验证相结合的方法,有助于高效地定义乘员侧气囊的设计参数。

基于多刚体有限元耦合仿真的翻滚事故再现

基于实际汽车翻滚事故信息,利用MADYMO仿真软件开展事故仿真再现研究,建立了适用于车辆翻滚的多刚体有限元耦合模型。翻滚建模过程中汽车的底盘部分采用多刚体建模方法搭建翻滚相关的悬架系统,整车的白车身与内饰等采用有限方法元建模并与多刚体耦合。仿真结果表明:模型中整车滑移量为6.5 m,与事故场景基本一致;仿真中整车的前端变形量为105 mm且变形模式与事故车相似,验证了该建模方法的准确性。基于事故再现模型分析了安全气囊对乘员的保护效果,结果表明:引入安全气囊后,假人头部HIC降低了28%。

城市客车座椅动态碰撞的仿真与试验研究

使用MADYMO软件构建了某城市客车正面碰撞乘客约束系统的仿真模型,通过仿真计算分析确认所测假人各部分伤害值均满足法规要求。对某城市客车塑料座椅进行了动态碰撞试验,试验结果与仿真结果对比分析表明,仿真结果接近标准要求,从而验证了本文所建模型的正确性和可行性。

基于耦合仿真的追尾碰撞乘员保护分析（英文）

基于自动紧急制动系统,对乘员动态响应及损伤值的影响进行分析。自动紧急制动系统模型与约束系统MADYMO模型是基于NHTSA关于追尾碰撞的紧急场景与相应整车数模搭建而成。耦合模型基于以上两模型集成搭建,并且模型的有效性通过试验数据得以验证。研究表明:车辆匹配自动紧急制动系统后,乘员的头部3 ms加速度减小了8.6%,HIC36减少了18.3%,胸部压缩量减小了13.8%。

汽车正面碰撞中驾驶人坐姿对其损伤影响研究

为研究汽车正面碰撞时驾驶人坐姿对其损伤的影响,根据实车碰撞试验数据,建立车辆驾驶舱-驾驶人-约束系统的MADYMO仿真模型,并予以验证。利用仿真模型开展车速为56 km/h的100%正面碰撞试验,将假人定位并调整其参数,分析驾驶人碰撞前的8种典型姿态对其碰撞后损伤风险的影响,并对比头部损伤值(HIC)、胸部连续3 ms损伤值、胸部压缩量以及颈部、腿部的受力情况。结果表明,碰撞时驾驶人的坐姿对身体各个区域的损伤风险有较大影响;驾驶人碰撞时的纵向位置对其损伤风险影响最显著。

支撑腿误使用对ISOFIX型儿童座椅安全性能的影响

支撑腿是ISOFIX型儿童座椅(CRS)的一种抗翻转装置,支撑腿的误使用现象非常普遍。该文使用P系列3岁儿童假人(P3)进行了台车试验,将支撑腿正常使用和误使用情况下儿童假人的伤害值进行对比,结合MADYMO仿真分析,量化支撑腿误使用情况下儿童假人各伤害指标损伤值的增加量。不使用支撑腿﹑支撑腿与地板有间隙﹑支撑腿与地板有预紧这3种误使用与正常使用的台车对比试验。结果表明:与正常使用相比,在几种支撑腿误使用情况下,假人头部最大位移量将增加14.3%,头部HIC值最大增加37.2%,胸部3 ms加速度最大增加37.3%;仿真结果与试验有相同的变化趋势。

安全带和安全气囊对乘员胸部的影响

针对安全带及安全气囊在碰撞过程中会给乘员胸部带来巨大压力的问题,用中国新车评价规程C-NCAP对某车型进行正面碰撞仿真试验,仿真模型通过控制气囊和安全带的作用时间来改善乘员的胸部压缩量.对比模拟结果与试验结果表明,安全带限力值和气囊的点火时间是影响胸部压缩量的主要影响参数.在调整安全带限力值的同时,需要调节气囊点火时间来保证气囊刚度,使其对乘员胸部压缩量的影响平均化、分散化,从而降低乘员胸部的压缩量,以给乘员更好的保护.

汽车正面碰撞中驾驶人应急姿态下的损伤影响分析

为研究汽车100%正面碰撞事故中驾驶人应急姿态对损伤的影响,根据实车碰撞试验数据,建立"车辆驾驶舱-驾驶人-约束系统"MADYMO仿真模型,并进行有效性验证。利用建立的仿真模型,定位假人并调整参数,进行车速为64 km/h的100%正面碰撞,先后对临碰撞时驾驶人的4种典型应急姿态进行碰撞仿真,然后对比分析驾驶人头部、胸部加速度以及损伤值。结果表明:在几种典型应急姿态下,驾驶人处于缩回姿态时,其头部会与方向盘发生直接接触,造成严重损伤,而胸部受安全带约束,损伤差异不大;而在临碰撞驾驶员保持正常坐姿时,驾驶员损伤最小,此时约束系统可达到最佳保护效果。

车辆与行人碰撞事故重建及行人损伤研究

目的车辆与行人碰撞事故多发给人民生命财产造成了重大损失,研究行人在真实事故中的生物力学响应,对弱势道路群体损伤防护、降低人员伤亡具有深远意义。方法结合PC-Crash和MADYMO仿真软件对一起真实交通事故进行事故重建与人体损伤复现分析。首先,通过PC-Crash分析得到与事故数据相吻合的碰撞参数;然后,建立肇事车辆的多刚体模型及行人缩放模型,根据相关参数定义MADYMO模型的边界和初始条件。结果仿真模型能很好地重现事故中行人的碰撞运动形态,仿真得到的头部和下肢的生物力学响应参数与行人损伤诊断结果相吻合。结论通过运用多体动力学MADYMO和PC-Crash耦合计算的方法进行事故重建和损伤重建,大大简化实际交通事故重建分析难度,初步证明了模型及方法的有效性,是研究真实事故中弱势道路群体损伤参数的有效工具,对于交通伤法医鉴定及深化交通伤机理研究具有参考价值。

体重对汽车正碰中男性驾驶人的损伤研究

为研究汽车正面碰撞时男性驾驶人体重差异对其安全性的影响,并进一步推进乘员智能约束系统的研发,根据美国NCAP碰撞试验,在MADYMO仿真分析环境中建立了某车型驾驶侧100%正面碰撞模型,通过对比NCAP碰撞试验结果与仿真结果,验证了所建模型的有效性。以HybridⅢ50百分位男性假人为参考模型,利用放缩法建立身高为178cm,体重分别为57 kg、77 kg、97 kg及117 kg的男性驾驶人模型。将这4个男性驾驶人调入驾驶侧模型中,并对其驾驶姿势进行调整,然后进行碰撞车速为56 km/h的正面碰撞仿真试验,采用单因素试验法,分析正面碰撞过程中男性驾驶人的体重对其身体主要部位的损伤风险影响,以加权伤害准则WIC为评价标准,对不同体重男性驾驶人的整体损伤风险进行评估。结果表明,相同身高下,57 kg的男性驾驶人,身体各部位损伤均较小;随男性驾驶人体重的增大,其身体各部位的损伤风险逐渐增高,尤其是头部、颈部及腿部的损伤风险更大;体重越大加权伤害准则WIC越大;男性驾驶人的体重越大,在碰撞中产生的动能越大,男性驾驶人与车体发生碰撞致身体各部位的损伤越严重。

基于正交试验的儿童约束系统参数优化

通过MADYMO软件建立在64km/h的40%重叠率情况下的台车及儿童约束系统的仿真模型,并对所建立的模型进行了有效性验证。在此基础上,分析了儿童约束系统的刚度、安全带的刚度及限位孔的位置对儿童损伤响应的影响情况。研究结果表明,儿童约束系统的刚度对儿童损伤的影响较大,并随着儿童约束系统刚度系数的增加,儿童头部和胸部的损伤参数值减小;儿童约束系统安全带的刚度对儿童损伤的影响次之,并随着儿童约束系统安全带刚度系数的增加,儿童头部和胸部的损伤参数值增大;限位孔在中间位置时,儿童损伤程度最低。建立的仿真模型有效可靠。

主驾侧顶置式气囊概念设计及CAE分析

针对某车型自动驾驶需求,基于企业已有的某车型主驾侧约束系统MADYMO仿真模型,开展新型乘员舱顶置式气囊的概念设计与CAE设计分析(包括折叠方式、布置位置等),评估不同折叠方式对防护性能的影响;基于乘员头部、胸部、颈部伤害指标开展气囊接触刚度优化。结果表明:气囊动态刚度适当提升能有效降低乘员的颈部伤害,提高C-NCAP(China-new car assessment program)正面碰撞工况的乘员得分。