侧面柱碰撞工况下Farside气囊对主驾WorldSID 50th假人损伤研究

在2023版Euro NCAP侧面柱碰撞试验中主驾和副驾均放置WorldSID 50th假人,为了研究Farside气囊对该工况下主驾假人的保护效果,选取某款车型分别在两种工况下进行实车碰撞试验,对驾驶员假人头部加速度、颈部力、右侧肩部力、右侧股骨力、右侧骶髂力等进行对比分析。

基于C-NCAP远端气囊建模仿真与试验对标

中国新车评价规程(Chinese new car assessment programme,C-NCAP)2024版乘员保护板块中新增了侧面碰撞远端乘员保护的虚拟测评项目,但是当前车辆的被动安全系统尚没有达到该评价规程要求.针对该现状,提出了在远端乘员侧添加远端气囊的解决方案,建立了远端气囊有限元模型,并进行了试验对标.首先,运用CATIA软件建立远端气囊的三维模型,利用HyperMesh对气囊模型进行几何清理及网格划分;其次,采用Primer软件折叠划分好网格的气囊有限元模型,设置远端气囊的材料属性及模型参数,应用LS-DYNA软件进行运算求解;最后,根据静态点爆与动态冲击试验结果对标远端气囊有限元模型.结果表明,静态点爆试验对标误差为1.4%,动态冲击试验对标误差在10%以内,符合新规要求.

侧面柱碰撞工况下安全气囊参数对乘员损伤的影响研究

为提高侧面柱碰撞工况下乘员的安全性,针对乘员在车速32 km/h侧面柱碰撞工况下的损伤进行了仿真分析。首先建立了侧面乘员约束系统模型并进行了可靠性验证,为改善侧面柱碰撞工况下安全气囊对乘员的保护效果,依据2021年版《C-NCAP管理规则》中侧面柱碰撞试验方法,搭建了车辆侧面柱碰撞规定结构运动(PSM)子结构模型,最后将试验与仿真结果进行对比,结果表明,合理的气囊形状、点火时刻及排气孔直径可有效提高乘员保护效果。

侧面柱碰撞工况下驾驶员侧气囊优化设计

为提高侧面柱碰撞工况下驾驶员侧气囊安全得分,依据2021版C-NCAP管理规则搭建汽车侧面柱碰撞乘员约束系统模型,实车碰撞及仿真结果表明,头部、腹部、骨盆安全得分均达标,胸部伤害较严重,得分较低。通过优化侧气囊的袋型和气孔直径,提升胸部肋骨安全得分。优化后结果表明,胸部上肋骨、中肋骨、下肋骨压缩量分别减小30.97%、8.26%、13.71%,验证了优化方案的有效性。

3D网布包覆仪表板乘客侧气囊静态点爆与外观质量的控制措施

3D网布包覆仪表板以其产品轻量化、零件开发周期短、表皮颜色纹理切换自由度高等自身优势,近年来被新能源汽车所青睐,并广泛应用。对这一兴起的新型热压包覆仪表板,进行外观质量的有效控制来满足客户对内饰质量越来越高的需要,便显得尤为重要。

沿空留巷采空区自动化密闭系统

现有的沿空留巷采空区密闭方法大多集中于构筑密闭墙及封堵墙体裂隙,施工周期较长且反复进行,消耗大量人力成本,自动化程度低,易发生二次破坏。针对上述问题,设计了一种沿空留巷采空区自动化密闭系统。该系统以柔性密闭气囊为载体,将未充气的气囊置于采空区密闭墙和单体液压支柱之间,对气囊充气使其与沿空留巷顶底板及采空区密闭墙外侧贴合接触;智能感知矿压显现导致的巷道围岩变形,气囊随时变化形状柔性应对,即当气囊内部压力上升并超过安全泄压阀额定压力时,自动释放气囊气体缩小体积,以重新与顶底板围岩紧密贴合,达到持续密闭采空区的效果,抑制采空区危险气体泄漏。现场试验结果表明:安全泄压阀在柔性密闭气囊内部压力达到约4 kPa时正常开启,压力达到2.7 kPa左右停止泄气;柔性密闭装备感知压力变化后收缩体积以重新适应围岩形态,可长时间并持续性地密闭采空区;柔性密闭装备安装后与采空区密闭墙贴合度高,密闭墙墙体前瓦斯体积分数降低0.13%,有效抑制了瓦斯溢出。

基于侧面柱碰撞工况驾驶员肩部损伤优化

对比三款车型假人肩部力曲线,发现在侧面柱碰撞工况中,肩部力超出capping值的情况较为常见。文章通过零部件布置、内饰关重件设计及气囊包型三个方面分析了其对于假人肩部力的影响。提出合理布置车门及B柱饰板内强度较硬的塑料件、选择合适的内饰材料、合理设计气囊包型对于假人肩部力有显著的改善效果。

浅谈侧气帘展开试验对立柱护板的设计要求

乘用车在增加侧气帘后,立柱护板和顶棚等饰件的配合结构和材料物性需要做适应性匹配设计,以满足侧气帘的爆破要求。本文通过收集典型车型的竞品信息,结合项目开发的实际情况,提出了侧气帘周边立柱护板断面设计和结构设计要点,顺利通过了侧气帘在极限高低温等试验工况要求。

基于侧面柱碰撞试验的侧气囊开发方案探讨

为使开发的侧气囊在侧面柱碰撞事故中能更好地保护乘员,将28次侧面柱碰撞试验结果按照试验中假人抬臂和未抬臂进行分类。通过对两种工况下肩部力、肩部肋骨变形量、胸部肋骨变形量和腹部肋骨变形量的分布情况进行分析,探讨了不同工况下侧气囊的保护作用。试验中,胳臂抬起时胸部伤害普遍较小,但肩部力Fy超限值风险达到35.3%;胳臂未抬起,当肩部力Fy处在2.1~2.4 kN之间、Fz处在-0.2~0.4 kN之间时,胸部评价也会是满分。结果表明,半臂结构试验中易抬起,对胸部保护好,但对肩部伤害严重,且半臂运动过程拟人特性有待商榷。侧气囊开发应以在不抬臂的情况下能覆盖乘员肩部为开发方案。

离位工况下侧面气囊展开对Hybrid Ⅲ 3儿童假人损伤的研究

为减少侧面碰撞中乘员的伤害,侧面气囊越来越普及到汽车的安全系统当中,但侧面气囊的展开会对离位工况的乘员造成伤害。研究了在离位工况下侧面气囊的展开对乘员的伤害,并制定了相关的测试要求。根据该要求,对Hybrid Ⅲ 3儿童假人进行了4种离位工况的侧面气囊展开试验和评价。根据试验结果,对4种工况下Hybrid Ⅲ 3岁儿童假人的参考损伤值进行了分析。结果表明:Hybrid Ⅲ 3儿童假人前朝向坐姿头部受到SAB和和CAB的共同作用,造成其HIC值在4种工况中最高;平躺座椅工况中颈部受到SAB的作用,N_(ij)值达到最大;头部靠近扶手的工况中颈部的拉伸力最大;后朝向试验工况中假人未受到其他相关约束,在CAB和SAB展开作用于假人的胸部时,假人会沿着展开的方向运动,但对胸部伤害不明显。研究结果为优化试验次数提供参考,从而实现减少开发成本和缩短开发周期。

轿车侧面安全气囊匹配设计与优化研究

引入变量筛选技术和2阶响应面法以进行轿车侧撞安全气囊匹配设计的研究。整个匹配设计和优化过程包括:建立整车有限元模型及验证,耦合侧撞安全气囊模型,筛选匹配敏感变量和响应面法优化等。最终对以肋骨变形指标为依据而筛选出的影响侧气囊保护效能的两个敏感变量,即侧撞安全气囊的安装高度和与人体的距离,进行设计优化,结果使肋骨变形指标降低了23.1%。

轿车侧碰撞中儿童乘员约束系统的多目标优化

在轿车侧面碰撞事故中,儿童乘员头、胸部是主要损伤部位。为最大限度地降低儿童乘员头、胸部的损伤风险,对儿童约束系统和侧面气囊的安全性能进行优化设计。采用多体动力学软件MADYMO建立儿童乘员侧面碰撞仿真模型,并通过台车试验结果验证仿真模型的有效性。以头、胸部加速度为优化目标,运用试验设计方法和方差分析进行相关设计变量的灵敏度分析,并确定主要的优化设计变量为侧面气囊的泄气率常数、儿童安全座椅的上固定点位置和下固定织带的刚度系数,进而构建优化目标的二阶多元回归代理模型,利用NSGA-Ⅱ多目标优化算法对构建的代理模型进行优化求解,获得包含头、胸部加速度最优解集的Pareto前沿曲线。通过权衡分析选取使头、胸部的损伤风险同时降低的最优解,最后确定侧面气囊的泄气率常数0.037,儿童座椅的上固定点x向位置-0.25 m,座椅下固定织带的刚度系数0.5为儿童约束系统主要设计参数的最优配置。在最优设计配置条件下得到的儿童头部合成加速度峰值比初始值下降了约24%,胸部合成加速度峰值比初始值下降约30%。

基于响应表面法的汽车侧面安全气囊仿真优化

为加强汽车安全气囊对侧面碰撞中的人体保护,对其进行优化匹配设计.针对传统的安全气囊设计方法存在的不足,引入PSM子结构方法和响应表面优化方法.首先利用PSM子结构方法建立了侧面碰撞安全气囊的优化模型,然后通过一阶响应面筛选设计变量,最后利用二阶响应表面模型对安全气囊的设计参数进行了优化研究.优化结果表明,新的参数组合能够有效提高侧面安全气囊的保护效果,降低人体的损伤风险.

基于耦合方法的某乘用车侧面约束系统集成及参数优化

按照C-NCAP对侧撞试验的要求,建立了某乘用车的侧撞有限元模型;设计了帘式气囊和胸部气囊系统,并通过MADYMO与LS-DYNA的耦合,进行了侧面约束系统的集成。以降低假人伤害为目标,结合试验设计方法,对侧面气囊的充气量、泄气孔大小进行参数优化。结果表明,优化后该车C-NCAP总分提高了4.18分,侧面气囊系统达到了明显的乘员保护效果。

基于仿真分析的汽车侧面气囊参数优化设计

侧面气囊对于提高汽车侧面碰撞中的乘员保护效能有重要作用。采用PAM-CRASH软件建立了包含约束系统模型在内的整车侧面碰撞有限元(FE)模型,并通过仿真计算和试验结果的比较验证了模型的有效性。对某轿车的侧面安全气囊泄气面积、气体质量流量、几何尺寸等参数进行了优化设计。优化设计后该车在"中国新车评价程序"(C-NCAP)侧面碰撞中胸部得分从0分提高到1.8分。

汽车侧面安全气帘关键开发技术

介绍了基于CAE技术的侧气帘开发流程;通过示例对侧气帘关键设计要素进行了讨论,最后介绍了侧气帘的匹配方法。

基于儿童与成人损伤防护的侧面气囊参数优化

为了对轿车侧碰条件下影响儿童和成人乘员损伤风险的侧面胸部气囊的设计参数进行优化,采用有限元和多刚体仿真模型,并结合试验设计,以胸部气囊的材料泄气率常数、起爆时间及安装位置为设计变量,以儿童头部合成加速度ahead-res和成人胸部黏性指标VC值为优化目标,构建代理模型,并进行多目标优化。研究结果表明,优化后的ahead-res和VC值比初始仿真模型中的相应值分别降低了约18%和50%。优化后的侧面胸部气囊既能够保护成人乘员又能够保护儿童乘员。

侧面安全气囊对儿童乘员的损伤防护效率

为了评价轿车侧面碰撞中侧面安全气囊动态展开条件下对在位儿童乘员的损伤防护效率,基于子结构方法(PSM),采用LS-Dyna和MADYMO软件建立仿真模型,对Euro-NCAP侧面碰撞条件下,有、无侧面安全气囊展开时,使用增高座椅且肩带有松弛、使用增高座椅且肩带位于背后、使用增高座椅且肩带位于胳膊下方和正确使用儿童增高座椅的6岁儿童乘员的头、颈及胸部的动力学响应进行对比分析.结果表明:对于误用增高座椅的儿童乘员,展开的侧面安全气囊不会明显增加其头、胸部损伤风险;对于正确使用增高座椅的儿童乘员,展开的侧面安全气囊能够降低其头、胸部的损伤风险;无论误用或正确使用增高座椅,儿童乘员颈部损伤风险都需视实际碰撞情况而定.

汽车侧面碰撞中头胸部安全气囊的优化研究

为减少汽车侧面碰撞中驾驶员胸腹部的综合伤害,并保证头部HIC值满足C-NCAP的法规要求,采用有限元分析模型、逐步回归代理模型和序列优化方法对头胸部气囊进行了优化设计.以验证过的汽车有限元模型为基础,建立了一个L型头胸部气囊的有限元仿真模型.模拟了侧面安全气囊在侧碰撞条件下的响应过程,优化分析了气囊设计参数,从而进一步提高了该车的综合安全性能,进而对其优化解的可靠性进行了评估.研究结果表明:安全气囊材料泄气参数为0.040 8,气囊体积约为10.32 L,起爆时间为10 ms为最优,得到侧面碰撞的综合伤害评估值下降了16%,且保证了头部HIC值满足法规要求.

基于MADYMO的乘员正面碰撞侧约束系统模型的建立

利用先进的汽车碰撞安全性模拟的软件MADYMO建立正面碰撞模型(乘员侧)。模型的响应与加速度滑台试验的结果基本一致,包括大腿力、腰带力、肩带力、颈部力(FX,FZ)、颈部弯矩(MY)、胸部位移,以及髋部、胸部、头部的加速度的响应。介绍了利用MADYMO软件建立正面碰撞侧约束模型的一般过程,以及仿真与实验结果的比较。