正面碰撞波形对乘员伤害值的影响_v1

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1、汽车技术投稿正面碰撞波形对乘员伤害值的影响朱航彬，刘学军天欧汽车工程软件(上海)有限公司，200120，hangbin.zhu@tass-safe.com摘要：在C-NCAP正面100%刚性壁的碰撞测试中，乘员胸部G是很关键的损伤参数，比较容易失分。车体结构的碰撞波形是主要影响因素之一。基于能量守恒原理，本文将复杂的实车碰撞波形简化成参数化的二阶等效波形。此外，利用MADYMO乘员模型证明二阶等效波形对乘员响应的等效性。通过改变二阶等效波形中的特征参数，研究不同碰撞波形对乘员胸部G的影响。计算结果表明，通过合理控制的碰撞

2、波形和侵入量，可以有效的降低乘员胸部G，获得较高的C-NCAP整体评分。关键字：能量管理，碰撞波形，等效碰撞波形，MADYMO，胸部加速度EffectofFrontalCrashPulseonOccupantInjuryResponseHangbinZhu,XuejunLiuTNOAutomotiveChina,Shanghai,200120,hangbin.zhu@tass-safe.comAbstract:InC-NCAP100%FrontalRigidBarriertests,theoccupantChestGis

3、acriticalinjuryresponsethatusuallyreceivespoorrating.ItiswellknownthatstructuralcrashpluseisoneofthekeyparameterssignificantlyaffectingtheChestG.Basedontheprincipleofenergyconservation,theactualcrashpulsefromaphysicalcrashtestischaracterizedintoatwo-phaseequalpul

4、sebeforeandafterenginecontactwiththebarrier.Inaddition,thevalidityofthetwo-phaseequalpulseisalsoevaluatedintermsofoccupantinjuryresponsesbyusingacorrelatedMADYMOdrivermodel.Byvaryingtheimportantparametersinthetwo-phaseequalpulse,itisthereforepossibletostudytheeff

5、ectofvariouscrashpulsesonoccupantChestG.ThesimulationresultsindicatethatsignificantreductiononChestGcanbeachievedbycontrollingcrashpulseandintrusion.Keywords:EnergyManagement,CrashPulse,EqualCrashPulse,MADYMO,ChestG1.引言在C-NCAP100%刚性壁试验中，由于安全气囊的普及，乘员的头/颈部基本都可以得到充分

6、的保护，而胸部通常会由于合成加速度(ChestG)偏高而失分。影响ChestG的原因包[1]括Crashpulse和约束系统两个方面。如果Crashpulse不合理，会增加约束系统优化的开发难度，甚至导致无法实现整车的安全性能目标。因此，在车型开发初期，制定合理的Crashpulse至关重要。本文首先将Crashpulse进行分析处理，得出与实车波形等效的二阶等效波形。利用经过验证的MADYMO模型证明等效波形的有效性。在二阶等效波形的基础上，改变碰撞波[2]形的主要设计参数，并利用MADYMO仿真评估假人伤害值。-1-

7、汽车技术投稿2.二阶等效波形的原理及验证对于正面100%刚性壁碰撞，整车变形吸能区域可以分为三部分：(1)保险杠与发动机前端之间的结构件变形-D1；(2)发动机后端与防火墙之间的结构件变形-D2a；(3)防火墙和地板变形吸能-D2b。D2BarrierD2b:DashIntrusionD1EngineD2aBumperDash图1整车变形吸能区域根据D1、D2变形区域能量守恒的原理，可以将复杂的实车Crashpulse简化成可以转换成物理特征明显的二阶等效波形(before&afterEnginecontact)。其中，

8、对应D1变形阶段的第一阶等效加速(G1)，和D2变形阶段的第二阶等效加速度(G2)。G2G2EnginecontactG1G1DmaxTeTrD1D2图2二阶等效波形除保证总的碰撞能量守恒的条件外，二阶等效波形还需要保证与实车波形：•相同的回弹时刻(Tr:TimetoRebound)：整车速度为零，开始反弹•相同的发