gtr行人保护法规头部撞击设计

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1、GTR行人保护法规头部撞击设计墨圜墨墨lGTR行人保护法规头部撞击设计GTR行人保护法规头部撞击设计DesignontheHeadModelCrashofGTR撰文/北汽福田汽车工程研究院唐波本文使用LS—DYNA软件计算GTR行人保护法规头部撞击,通过对4种刚度接触物的HfC值变化,向下位移量进行分析,得出满足GTR法规的空间与刚度要求,最后提出GTR法规头部碰撞设计难点的工程建议.Therearemanyresearchintheheadmodelcrash0fGTR.someadviseandanalysiswereadvancedonmanydesi

2、gnontheheadmodeIcrashbyCAE.Inthispaper.authorintroducesomewayOftheheadmodeIcrash0fGTR.anddiscussthisstudyexperiencetogether.G限行人GTR法规的名称为《关于机动车碰撞时对行人及弱势道路使用者加强保护和减轻严重伤害的认证统一规定》.目前中国已经在GTR行人保护法规的基础上推出了《汽车传对行人的碰撞保护》征求意见稿,预计在三年之内将强制性实施.法规适用于最大设计质量大于500kg的M1类汽车,最大设计总质量大于500kgIE!/J于等于4

3、500kg的M2类,以及最大设计总质量大于500kg~_/J于等于4500kg的N类汽车可参照执行,但不包括驾驶员座椅R点与前轴中心的横向平面的水平距离小于1O00mm的M2类和N类汽车(主要为平头车型和短鼻车型).试验内容分为:成人头部撞技术与应用APA(No12)2009—49uIYIIUIItlle九eauIVIOO~Irasn0TIH发动机盖板下方的接触物翻/一li_il曩_成人头部模型一ll一l8Il发动机盖板■霪恩l8l弱黧辩腽岫《单元翳8勇L!叠譬l..:t【:/—鼍啊日固啊击,儿童头部撞击,上腿型撞击,下腿型撞击.具体碰撞试验方法可查阅

4、《汽车对行人的碰撞保护》征求意见稿.行人保护设计相对于结构耐撞性设计和乘员约束系统设计而言,最大的难点在于必须在造型阶段开展行人保护设计工作.在以往的汽车设计流程当中,都是先做造型设计再做具体结构设计,但是行人保护设计必须体现介入到造型设计当中,为造型设计提出发动机舱布置要求,为之后的具体结构设计做基础和指导.如果造型阶段出现了问题,后期依靠结构改进很难达到法规要求.因此必须在造型阶段甚至概念设计阶段就要全面介入,开展大量的行人保护分析工作,制定合理的得分策略,保证顺利通过GTR法规2009—49(No12)APA技术与应用CAE模型的建立和标定及头部撞击分

5、析GTR法规的头部模型分为成人头部模型和儿童头部模型(也称未成年人头部模型),头部模型由底座,内核,传感器,外部皮肤构成,具体截面如图1,2所示.本文的头…AE模型由作者建立,按照GTR法规的头部模型标定法规进行376mm的跌落试验,其三向合成加速度满足法规的标定要求(图3,4所示),可以在头部撞击CAE分析使用.底座和内核使用铝材料,网格尺寸为3mm,网格类型为六面体网格.如果划分为四面体网格则会造成模型刚度过大,计算结果存在15%以上的偏差.表1为GTR法规头a~CAE模型的参数,对于皮肤材料的处理,作者使用LS—DYNA软件中的57材料I尺寸1重量i网

6、格尺寸1撞击角度l网格数量{标定要求l标定勇标I标定值成人头部模型1直径165mm皮肤14mm14.5kg【3mml65.I565571225-275gI250gI247g儿童头音B模型J直径165mm皮肤14mm{3.5kgl3mm;50.}48505J245~300gj275g5276g幕重E0l10豕i陆}重tl摘接触物尉度接触物向下位移量头部HJc值代表物体备注5kN/mm2mm1751发动机不能满足法规.必须增大空间0.5kN,mm11mm1127ECU壳体,蓄电池只能满足HIC1700,建议增大空间以满足HIC10000_2kN/mm21mm83

7、3空气滤清器,油壶可以满足HIC10000.O5khI/mm35mm429塑料装饰罩板可以满足HIC1000臣压娶圈lGTR行人保护法规头部撞击设计(MALLOVv_DENSITY_FOAM).法规要求成人头部模型的标定范围为225～275g,在标定过程当中标定的目标为中间值250g,在标定试验完成之后再做头部模型的模态分析,第一固有频率大于5000Hz;儿童模型的标定范围为245～300g,标定的目标为275g,第一固有频率大于5000Hz.行人保护分析在造型阶段全面介入,造型工程师提供表面之后,立即按照GTR法规对其进行头部撞击的区域划分,将发动机盖板划

8、分为成人头部撞击区和儿童头部撞击区,按照GTR法规撞