有利于行人头部保护的碰撞波形研究

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1、有利于行人头部保护的碰撞波形研究.设计.计算.研究.有利于行人头部保护的碰撞波形研究吴斌1朱西产1王大志2刘军勇z(1.同济大学;2.SAICMOTOR技术中心)【摘要】对行人头部碰撞波形进行了合理简化,研究了3种典型简化波形对行人头部碰撞所需吸能空间的影响,推导出了满足头部伤害指标HIC=1000且所需吸能空间最小的最优简化波形.提出了有利于行人头部保护的碰撞波形改进措施.建立了某车型行人头部碰撞有限元模型并进行了试验验证,结果表明,所提改进措施可以有效地提高行人头部保护性能.主题词:行人头部保护吸能空间碰撞波形惯

2、性质量刚度中图分类号:U461.91文献标识码:A文章编号:1000—3703(2010)08—0001—05ResearchonCrashWaveformRegardingPedestrianHeadProtectionWuBin,ZhuXichan',WangDazhi.,LiuJuyong~(1.AutomotiveSafetyTechnologyInstitute,TongjiUniversity;2.SAICMOTORTechnicalCenter)【Abstract]Bysimplifyingthewav

3、eformofthepedestrianheadimpact,thepaperinvestigatestheeffectofthreetypicalsimplifiedwaveformoncrashdepthrequiredinpedestrianheadimpact,andtheoptimalsimplifiedwaveform,whichmeetsheadimpactcriteriaHIC=100,andrequirestheminimumcrashdepth,isdeprived.Measuresforthei

4、mprovementofheadimpactwaveforminfavorofthepedestrianheadprotectionarepresented.TJ1ispaperestablishesthepedestrianhead-oncollisionmodel,andverifiesthemodelbyexperiments.Theresultsshowthattheimprovementmeasuresproposedinthispapercaneffectivelyimprovethepedestrian

5、headprotection.Keywords:Pedestrianheadprotection,Crashdepth,Collisionwave,InertiMmass,Stiffness1行人保护试验方法在汽车交通事故中.行人事故占很高比例.占交通事故总数的27%tll为了保证道路交通中的行人安全.各国相继制订和实施了行人保护的技术法规和评价体系.如2003年欧盟颁布了2003/102/EC行人保护法规,日本于2004年颁布实施了《步行者头部保护标准))'EuroNCAP评价体系则对汽车行人保护性能提出了更高要求

6、(图1).为了达到一定的行人头部保护目的.发动机罩盖下方碰撞吸能空间的大小至关重要本文针对行人头部保护要求.分析了不同类型的头部加速度波形对头部碰撞吸能空间的影响.深入研究了头部加速度波形的影响因素,提出了有利于行人头部保护的改进方法本文中所做的头部碰撞分析都是基于EuroNCAP行人头部试验要求进行的2基于简化波形的头部碰撞分析在行人头部碰撞中.评价头部伤害的指标2010年第8期为HIC值,表达式如公式(1)所示,其中g是重力加速度,a为合成加速度(由头部冲击器质心位置的三向加速度得到),rE-(≤15ms)为积分

7、时间.图1EuroNCAP行人保护试验方法眦dtr一～㈩为了满足一定的HIC值要求.在头部碰撞区域必须有足够的吸能空间.在不同碰撞位置,头部加速度波形各不相同.对吸能空间大小的要求也随之变化.故研究不同波形对吸能空间的影响.有利于指导汽车前期造型规划和后期结构改进.设计?计算.研究?2.13种典型波形的简化与比较分析实际的碰撞加速度曲线时.一般可以提取其波形特征.并将其简化成以下3种类型的矩形波.a.波形前部分减速度较高.后部分较低.可将其简化成前部幅值较高,后部幅值较低的矩形波,简称为前高后低的矩形波(Up-DoW

8、n),如图2a所示.b.波形分布基本维持在一定的减速度均值附近,可将其简化成方波(Square),如图2b所示.c.波形前部减速度较低.后部峰值较高.可将其简化成前部幅值较低,后部幅值较高的矩形波,简称为前低后高的矩形波(Down—Up),如图2c所示.,,...//I一(a)前高后低波形(b)方波(c)前低后高波形图2典型头部加速度曲线的简化