行人综合保护的汽车前部结构参数优化研究

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1、The8thInternationalForumofAutomotiveTrafficSafetyOptimizationofVehicleFrontalStructureParameterBasedonPedestrianIntegrativeProtectionLiboCao,ZhiweiDeng,LingdongYeStateKeyLaboratoryofAdvancedDesignandManufacturingforVehicleBody,HunanUniversity,Changsha,ChinaEmail:hdclb@163.com,

2、dzw207@163.com,yldhnu@hotmail.comAbstract:Injuryinheadandlowerextremitieswerebothconsideredinthispaper.Amulti-rigidbodymodelofthevehicle-to-pedestriancrasheswasdeveloped.Aseriesofvehicle-to-pedestriancrasheswithdifferentfrontalstructureparameterswereconductedusingorthogonalexp

3、erimentaldesignmethod.Theresultsofthesimulationswereusedtodefineaequationofresponsesurface,andanalysisofvariancewasconductedbasedontheresults.ISIGHTsoftwarewasappliedtotheoptimizationoftheresponsesurfaceequation,andasetofvehicle’sfrontalstructureparameterswhichhavegoodprotecti

4、ontopedestrianwereobtained.Thesimula-tionresultsindicatethatthecombinationoftheseparametersmitigatedtheinjuryseverityofpedestriansbothinheadandlowerextremities.Keywords:pedestrianprotection;frontalstructureparameter;crashsimulation;optimization行人综合保护的汽车前部结构参数优化研究曹立波，邓智伟，叶灵东湖南大

5、学汽车车身先进设计制造国家重点试验室，长沙，中国，410082Email:hdclb@163.com,dzw207@163.com,yldhnu@hotmail.com摘要：本文考虑了汽车前部结构参数对行人下肢和头部损伤的综合影响。建立了汽车与行人碰撞的多刚体模型，采用正交试验设计方法对具有不同前部结构参数的汽车与行人碰撞进行了一系列仿真。根据仿真结果建立了对行人实现综合防护的响应表面方程，并进行了方差分析。利用ISIGHT软件对得到的响应表面方程进行优化，获得了一组对行人头部和下肢都能实现较好的保护的汽车前部结构参数。关键词：行人保护；汽车前部结

6、构参数；碰撞仿真；优化1前言下肢和头部损伤的研究还较少。然而，实际的汽车与行人碰撞过程中，汽车前部结构参数不仅对行人下肢在行人与车辆的碰撞事故中，行人是易受伤害群损伤有直接影响，也会对行人头部损伤有重要影响，体，在交通事故中的重伤和死亡率极高。在欧洲，每[1]对下肢损伤较小的汽车前部结构参数不一定对行人头年有7000人死于行人交通事故；在美国，2006年国部的伤害也小。家统计数据表明行人死亡人数占交通事故总死亡人数因此，本文建立了汽车与行人碰撞的多刚体模型，[2]的11%。在我国，2006年的行人死亡占交通事故总死亡人数的比例约为25%，死亡人数高

7、达2.5万人[3]，通过正交试验设计，综合分析了汽车前部几个主要结构参数对行人头部和下肢损伤的影响。建立了行人综因此，行人安全愈来愈引起世界各国安全专家的重视。合防护响应面模型，通过优化设计汽车前部结构参数，统计数据显示，行人交通事故中行人头部和下肢损伤[4]探讨了同时对行人头部和下肢损伤较小的汽车前部结是主要的受伤部位，因此，研究如何降低汽车与行构参数。人碰撞中行人头部和下肢的损伤，减少事故损失，有着重要的社会和经济意义。2汽车-行人碰撞模型的建立目前，国内外已经进行了大量单独针对行人下肢2.1汽车模型的建立[5-7]或头部损伤保护的研究，但是，

8、同时综合考虑行人利用多刚体软件MADYMO建立了某量产车型的基金项目：国家自然科学基金资助项目（50675062）1319