某车型正面碰撞驾驶员侧约束系统匹配研究

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1、鮮saEsiaa^鹏側酌莱職酬开究2017-0卜1602:50:19汽车工程学报2016年5期费敬+陈可明+史爱W+靳云飞+李气辉+崔淑娟驾驶员侧约束系S20.017.5-15.012.510.07.505.00卸载曲线加载曲线迟滞斜率1.200.010.020.030.040.050.060.07时间//s■?sx)/>痗朗膨图3安全气囊质量流率曲线4整车试验左侧B柱加速度曲线6C■2000吋问A-2000.160(a)头部.vi4加速度吋间/A16o.500016(h)央部z向加速度0016lus.c^斑田时f

2、flj//s25叫屬'SOO•■国■■■■!00J60016时间,S胸部A•向加速®/r>«*?s时闷

3、软件建立了50km/h正面碰掩驾驶员侧约束系统仿真模型，并将此仿真模刑与实车试验数据进行了对标分析。在对标好的模型基础上，对未配备安全气囊的约朿系统进行了匹配优化，使假人伤害值满足GB11551—2003法规耍求。同时，对配备安全气囊的约朿系统匹配优化，使其假人伤害值满足GB11551—2014法规要求。关键词：驾驶员；约來系统；匹配；假人伤害值屮图分类号：U461.91文献标文献标识码：A文献标DOI：10.3969/j.issn.2095-1469.2016.05.122014版国标《乘用车正面碰撺的乘员保护》

4、(GB11551—2014)实施以后，相对于2003版(GB11551-2003),增加丫假人颈部剪切力、张力以及伸张弯矩的考核，头部增加丫累积3ms合成加速度的考核，胸部增加了粘性指数(ViscousInjuryResponse,VC)，对大腿压缩力的考核也更加严格［1-2h这说明以前满足2003版国标的车型不一定满足新版国标的要求，因此，对于某些车型，发生碰撞时，乘员生存空间有限，结构改进空间较小，约朿系统需耍重新进行匹配［3】。本文针对某款MPV车型，对约束系统電新匹配，使其满足GB11551—2014新版国

5、祕。1驾驶员侧约束系统模型的建立本文采用MADYMO软件［4】建立驾驶员侧约束系统模型(图1)。建立的模型括转向管柱多刚体模型、护膝板多刚体模型、地板多刚体模型、假人多刚体模型、座椅多刚体模型、仪表板有限元模型、安全气褒有限元模型、限力式安全带多刚体-有限元模型以及部分车体有限元模型。同时定义了假人与座椅、假人与地板、假人与方向盘、假人与护膝板的MB-MB接触，以及假人与安全带MB-FE接触。优化的模型加上安全气囊后，还需要定义假人与安余气囊，以及方向盘与安全气囊的MB-FE接触。安全带的限力等级为3.5kN，安全

6、带的力-延仲率曲线如图2所示。加上安全气囊后安全气囊的直径为660mm，泄气孔直径力2x40mm，气囊起爆的时间为15ms，质景流率曲线如图3所示，2驾驶员侧约束系统校型的试验验证为了验证模型的有效性，对建立的约朿系统模型与试验结果进行了对标分析。模型采用的车体加速度曲线为整车试验的B柱左侧下方加速度，使用MADYMO软件，在相应的B柱传感器位置建立铰链JOINT.FREEBRYANT，并在此铰链上通过关键字MOTION.JOINT„ACC來加裁加速度曲线。试验的加速度曲线如图4所示，对比分析了仿真与试验结果：仿真

7、与试验的肩带力曲线，头部x向、z向以及合成加速度曲线，颈部剪切力Fx曲线、颈部张力Fz曲线、颈部伸张巧矩My曲线，胸部x向、合成加速度曲线，胸部压缩量曲线，左右大腿压缩力曲线与试验结果吻合度较好，如阁5所示。对标曲线与仿真曲线的横纵坐标都进行了一些简化处理，从上述曲线可以看出，假人的尖部和颈部仿真与试验曲线的相位和峰值有一些差异，这是因为假人的尖部掩到了方向盘的上边缘，安全气囊被击穿，造成试验结果屮久•部和颈部的伤害值曲线出现异常波动，但是撞击的时刻以及曲线的走势是比较吻合的。根据整个假人伤害曲线对秘结果可知，仿真

8、模型可以比较真实地反映实车碰撺屮假人的响应，可以用于下一步的研究。3未配备安伞气赛的约束系统优化从试验录像、曲线、照片以及车体的整体布置、车体的压溃空间可以看岀，车身结构加速度曲线可优化的空间较小，且优化效果不明显。因此，从节约成本的角度考虑，不优化结构只优化约束系统来使假人伤害值达标。由试验结果可知：座椅没荷失效，说明假人向前的运动姿势足正确的。假人伤害值