机器学习在行人保护概念分析中的应用研究

为应对在新开发车型的造型及总布置阶段,由于没有整车详细设计数据而对行人保护腿部伤害性能定量分析难度大的问题,引入机器学习理念。通过总结整理已开发车型造型特征及行人保护aPLI腿型伤害结果数据,形成关联数据库,并作为训练数据,搭建基于反距离加权算法的机器学习模型。经验证,机器学习预测分析结果与基于概念设计数据的概念计算机辅助工程(CAE)仿真分析结果准确性相当,表明方案可行;但仍与基于详细设计数据的详细计算机辅助工程(CAE)仿真分析结果存在一定偏差,还需要持续将具有不同造型特征的车型输入输出关联数据添加到训练数据库中,提升机器学习预测分析结果的准确性。

aPLI腿型行人保护分析研究

本文通过对aPLI腿型的理论研究,总结出对其结果影响的主要因素,基于对不同因素的研究,总结了一系列规律:机罩前端X向越向后,腿部整体得分越高;机罩前端刚度越低,腿部得分越高。通过实际车型设计中遇到的问题并对问题的分析及优化,大腿的弯矩及韧带的变形量明显得到改善,证明了理论研究结果的正确性,为其他车型的结构设计提供了参考。

行人保护aPLI腿型吸能空间

为提高行人保护aPLI腿型的安全性能得分,以在整车开发预研阶段预留合理的吸能空间为目的,对aPLI腿型安全碰撞进行仿真,计算碰撞得分情况。基于简化仿真模型,使用优化软件计算得到针对轿车的行人保护aPLI腿部保护所需吸能空间,指导新车型行人保护开发设计。

行人下肢模型FlexPLI、FlexPLIUBM与aPLI对比分析

欧洲的研究项目SENIORS提出新型行人下肢模型FlexPLIUBM,日本汽车研究所和日本汽车制造商协会提出新型行人下肢模型aPLI,这两种下肢模型均具有较好的生物力学响应,包括运动响应和力响应。本文中针对目前应用中的下肢模型FlexPLI和未来可能会应用的上述两种新型下肢模型进行了一系列基础分析。首先对下肢模型FlexPLI、FlexPLIUBM和aPLI的总质量、分段质量、质心位置、结构、刚度和尺寸等关键参数进行了剖析和对比;然后基于关键参数,对其碰撞过程进行了运动学和力学分析,得出评价指标之间的区别和规律;最后通过试验对分析结论进行了验证。上述关于行人下肢模型FlexPLI、FlexPLIUBM和aPLI的对比分析和验证结论,可为车辆前保险杠的开发提供指导。

某车型aPLI腿型碰撞性能提升的研究

针对全新的行人保护aPLI腿型应用难点,基于某车型的行人保护开发进行了相关应用研究。首先将Flex-PLI和aPLI进行参数对比,分析aPLI腿型的特征和损伤机理。然后通过同平台车型的对标研究,将仿真与试验的损伤误差控制在10%以内,为该车型改进奠定基础。最后针对某车型aPLI腿型得分率较低的问题,提出增设副保险杠吸能块、调整主副吸能块刚度和增加发动机罩前横梁等改进方案来匹配车辆前端刚度,显著改善了该车型的行人保护性能。

基于某SUV车型行人保护aPLI腿型研究

本文针对2021版C-NCAP中带有上体模块新腿型aPLI进行仿真分析研究。针对灯带汽车结构特点,建立了行人保护有限元仿真模型,以灯带区域结构设计作为关注点,将上腿部弯矩、韧带伸长量及小腿弯矩作为优化目标,对车辆前端结构进行调整和优化。通过研究发现:灯带结构位于aPLI腿型大腿区域,导致大腿弯矩伤害指标F1~F3超标,进而影响膝部韧带伸长量及小腿弯矩,对此提出相应的改进措施,且对传统车型也进行了新腿型仿真对比分析,为aPLI新腿型研究提供参考。

先进行人保护腿型aPLI应用与车辆开发应对

aPLI腿型较目前在用的柔性腿型Flex-PLI更接近于人体模型,生物仿真性有较大的提高,能够更好地对高、低保险杠车辆-行人大腿的伤害风险进行全面评估。但各项伤害指标较Flex-PLI均有大幅提高,针对NCAP评价测试得分难度较大,对车辆的造型设计、前端布置方式和结构优化提出了更高要求。本文分析介绍了下腿型发展历程、aPLI腿型的伤害特征、与Flex-PLI腿型的对比及车型开发应对策略。

基于aPLI行人腿型车辆前端结构设计及优化

车辆前端结构是汽车撞击行人腿部发生碰撞的主要部件,选择某款小型SUV车型基于aPLI行人腿型进行车辆前端结构设计验证及优化。针对aPLI行人腿型冲击车辆前端工况进行性能设计,对仿真分析结果进行试验验证,并基于试验验证对车辆前端结构进行了优化。结果表明:aPLI行人腿型总分由4.218分提升至4.500分;针对aPLI行人腿型的车辆前端设计及优化方法有效,为后续其他车型的设计及优化提供参考。

基于行人保护开发的aPLI和柔性腿对比研究

腿型冲击器是行人保护腿碰性能开发的基础。本文介绍了aPLI腿型冲击器的结构特点,并以四款车型为例对aPLI腿型和Flex-PLI腿型进行碰撞分析。从单车型腿碰结果和数据统计两方面,分析两腿型碰撞结果的差异及原因。在此基础上,对腿碰结果较差的三款车型进行优化分析。结果表明,相比Flex-PLI腿型,aPLI腿型仿真结果与真实事故更加接近,对行人保护腿碰性能开发要求更高,在相同指标下,对车型下支撑、防撞梁吸能空间和上支撑要求更加严格。

aPLI冲击器动态标定方法研究

随着国内汽车安全领域的不断发展,汽车行人保护的概念逐渐被消费者了解,并受到了越来越多的关注,一种新型的aPLI冲击器开始参与试验评估。该冲击器与现有柔性腿型冲击器有较大区别,标定方法及评价区间也有不同之处,更高精确度的标定能够更好的反应冲击器的真实状况,但是国内使用该冲击器的经验不够丰富,本文通过拆解介绍了aPLI冲击器的结构,展示了其工作原理,并结合标准要求与试验室环境得出了一套基于现有条件对aPLI冲击器进行标定的实操方法,结合标定结果与参考标准确认试验的有效性,通过多次标定进行数据分析,对一些试验中的注意事项进行总结,为其他试验室开展该冲击器标定试验提供参考。

基于新腿型APLI在A级轿车应用研究

随着中国经济及汽车产业蓬勃发展,汽车安全技术分解更加全面和专业。针对汽车外行人人身的保护,中国汽车研究中心在2021版C-NCAP的评审意见稿中发布,针对行人保护,在头部及腿部进行拓展和更新,使考核更贴近实际事故。针对将要发布的行人保护规则,针对新腿模型APLI,文章通过某车型进行对比分析,腿部影响较大。文章通过仿真分析和竞品车对比分析,寻找了对应的解决方案。在同类车型设计中提供了参考和借鉴意义。

行人腿型冲击器生物力学响应分析

本文对Flx-PLI、Flax-PL/JBM和aPL三种行人腿型冲击器进行了试验结果分析对比,研究了三种腿型冲击器的生物力学响应特性。本文试验中,这三种冲击器对同一款SUV的车辆中央位置和车辆边缘位置分别进行碰撞冲击,试验结果显示FRx-PL在股骨损伤方面存在一定缺陷,在冲击车辆高度较高的SUN试验中,Flex-PlI变形程度与实际情况存在差异。Flx-PL/UBM与aPLI冲击器的运动姿态与变形情况则更贴近实际,各项伤害指标高于Flex-PLI。

基于2021版C-NCAP下不同车型的aPLI腿型碰撞结果分析

在我国道路交通事故中,行人下肢常常遭受严重伤害,所以行人腿部碰撞测试是车辆行人保护安全性能开发的重要内容之一。现如今使用最为广泛的腿型测试工具是柔性腿型碰撞器(FlexPLI),随着对人体下肢生物力学特性研究的不断深入,发现FlexPLI在腿部伤害指标监测的全面性和准确性上存在诸多不足,尤其对于中大型SUV和MPV等前端结构较高的车型,FlexPLI的运动姿态和生物力学特性明显偏离人体真实碰撞情况。因此,一种新的腿部测试工具先进行人腿型碰撞器(aPLI)应运而生。中国新车评价规程(C-NCAP)和欧洲新车评价规程(Euro NCAP)均已明确将分别于2022年和2023年采用aPLI作为新一代车辆行人保护试验的腿型碰撞器。本文基于三款不同类型车辆aPLI腿型测试数据,对其进行分析研究,将理论分析与试验数据相结合,找出影响aPLI腿型测试结果的因素。通过车辆前期造型设计,来减小车辆对腿部的伤害。