基于约束系统仿真分析的碰撞台车试验设计
车辆碰撞安全保护系统的仿真及优化设计
车辆碰撞安全保护系统的仿真及优化设计车辆碰撞事故是道路交通中比较常见的交通事故，严重威胁着驾驶员和乘客的安全。
为此，车辆碰撞安全保护系统应运而生。
这些系统旨在通过检测事故前的距离、速度以及方向，来执行相应的保护操作，从而减轻碰撞对车内乘员的影响。
本文将探讨车辆碰撞安全保护系统的仿真及优化设计。
一、碰撞安全保护系统的分类车辆碰撞安全保护系统可以根据其作用方式进行分类，主要分为预防型和被动型两种。
预防型系统：此类系统旨在避免事故的发生。
例如，自适应巡航控制（ACC）系统可以在车辆前方发现障碍物时，自动调整车速以保持安全距离。
被动型系统：此类系统通过最小化碰撞对车内乘员的影响来降低碰撞的严重程度。
例如，早期的安全气囊系统是一种典型的被动式系统。
而现代装备则包括智能安全带、动力座椅、预张紧装置以及车身结构等。
二、我们需要探索的问题车辆碰撞安全保护系统的设计及优化存在一些问题。
然而，这些问题的解决清楚寻找和决策可能需要用户经过长期学习，花费大量时间并继续进行实验和测试。
为了解决这些问题，现代科技手段可以起到决定作用，包括计算机仿真。
这里我们提出了一些需要探索的问题。
1. 仿真模型的精度：在仿真模型中使用的碰撞模型只是近似于实际的碰撞情况。
因此，模型的精确程度是影响仿真结果的主要因素之一。
2. 命令控制系统：碰撞安全保护系统需要准确掌握车辆动态和环境变化以进行决策。
因此，智能命令控制系统的设计越好，系统的精确度和实用性就越高。
3. 安全气囊部署位置最优化设计：不同的车辆类型可以有不同的最优化安全气囊部署位置。
因此，有必要针对不同类型的车辆进行研究和设计。
4. 紧急情况下的车内保护效果：在紧急情况下，车内乘员如何放置和装备，以及碰撞安全保护系统的使用效果，对乘员安全的保障至关重要。
因此，对此进行仿真和优化可以帮助我们寻找最佳的解决方案。
三、科技手段的应用为了解决上述问题，科技手段的应用至关重要。
其中计算机仿真是实现这些应用的主要方法之一。
儿童约束系统正碰台车试验对比研究
儿童约束系统正碰台车试验对比研究近年来，儿童乘坐汽车安全问题成为了一大关注焦点。
各种约束系统的研发不断推陈出新，但是仍需要不断地实验验证其实际效果。
本文将介绍两种儿童约束系统的正碰试验对比研究——LATCH系统和安全带系统。
LATCH系统是目前市面上最常见的儿童座椅约束系统，其核心是利用车辆上的固定点将座椅固定，配合上尺寸适合儿童身体的座椅，可以有效保护儿童出现碰撞时的安全。
而安全带系统则是一般的汽车座椅配备的约束系统，需要辅助使用儿童座椅，通常儿童座椅的固定是通过安全带将其与汽车座椅固定在一起。
本次试验采取了模拟汽车剧烈撞击的方法，对LATCH系统和安全带系统进行了对照实验。
试验结果表明，LATCH系统相比安全带系统的优越性在于固定性能更好，座椅更稳固。
在车辆发生碰撞时，LATCH系统所连接的固定点是比较稳固的，相比之下安全带连接的部分有更大的移动空间。
在碰撞力的作用下，安全带连接点容易出现移位，从而使得儿童座椅整体的稳固性下降。
此外，LATCH系统能够更好地适应儿童生长和变化，因为其连接点位置和安全带相比较是比较固定的。
而安全带连接点则需要在不同儿童年龄、身高等情况下进行不同的调整。
在使用LATCH系统时，只需根据座椅尺寸进行简单选择即可，方便快捷且无需频繁调整。
从试验结果来看，LATCH系统比安全带系统更有竞争力。
但是实际应用中，这并不代表安全带系统就不好。
因为安全带系统的使用范围更广，可以配合更多种类的儿童座椅，也更为灵活。
选用哪种约束系统还需根据个人实际需求进行选择。
总之，本次试验的结果表明LATCH系统比安全带系统更具有稳定性，更加适应儿童的生长变化。
但是不同的约束系统都有其各自的优点，消费者在使用时应根据实际需求进行慎重选择，以确保儿童乘车安全。
除了LATCH系统和安全带系统，还有一些其他类型的儿童座椅约束系统，比如底座固定系统、伸缩带系统等。
这些系统的使用方式、效果和价格也各有不同。
约束系统开发 正面碰撞
约束系统安全保护原理：正面乘员伤害
• 挑战/困难
1. 由于年龄、性别以及体重等差异很大, 人体 组织的力学行为宽泛
2. 伤害的级别较多
• 共识/结果
1. 中等身材 2. 无生命威胁的伤害极限
3. AIS (Abbreviated Injury Scale)
由急诊室医生和其他各科室的外科专家定义
生物力学响应
伤害部位：腿部： 多发生于偏置对碰中车体侵入较大，导致大腿、胫骨、膝关节 、脚踝受伤
参考文献:
正面碰撞安全约束系统开发
约束系统安全保护原理：正面乘员伤害
生物力学响应
目的：
• 法规制定 • 测量方法和设备的设计(假人) • 量化伤害与物理量之间的关系 • 物理量与伤害机理的直接关联性
正面碰撞安全约束系统开发
在发生碰撞事故后，乘员受到碰撞载荷作用后的损伤
伤害部位：胸部： 胸部器官的重要性决定了胸部伤害对生命的威胁很大，一般由 冲击载荷作用下导致肋骨/胸骨断裂、刺进胸腔伤及心脏或动脉 产生
参考文献:
正面碰撞安全约束系统开发
约束系统安全保护原理：正面乘员伤害
在发生碰撞事故后，乘员受到碰撞载荷作用后的损伤
伤害部位：胸部 肋骨断裂导致肺部受伤 www.thorax-project.eu
冲击力作用下尸体的脑部X光片
参考文献:
正面碰撞安全约束系统开发
约束系统安全保护原理：正面乘员伤害
在发生碰撞事故后，乘员受到碰撞载荷作用后的损伤
伤害部位：颈部 在胸部被安全系统约束情况下头部仍然前向运动所致，上颈椎 伤害一般会威胁生命，下颈椎伤害会导致瘫痪
参考文献:
正面碰撞安全约束系统开发
约束系统安全保护原理：正面乘员伤害
仿真技术在汽车碰撞模拟中的应用案例分析
仿真技术在汽车碰撞模拟中的应用案例分析随着汽车行业的发展和进步，车辆安全性能的改善一直是车企和消费者关注的焦点。
为了减少事故发生后的人员伤亡和财产损失，汽车碰撞模拟成为了一种重要的技术手段。
仿真技术在汽车碰撞模拟中的应用，能够帮助研发人员更加直观地了解车辆在不同碰撞情况下的表现，并通过改进车辆结构设计和安全系统，提高车辆的安全性能。
一、背景介绍随着汽车市场的不断升温，汽车碰撞模拟技术在整车设计和新产品开发过程中的重要性日益凸显。
传统的车辆碰撞实验需要消耗大量时间和资金，对于车辆研发进程的推进产生了一定的限制。
而仿真技术的应用则能够节省时间和成本，提高汽车碰撞试验的效率，加速新产品的推广。
本文将通过具体案例分析，探讨仿真技术在汽车碰撞模拟中的应用及其效果。
二、案例分析本案例选择了一款SUV型号的汽车，通过在指定碰撞角度下进行碰撞模拟试验，来评估车辆在该碰撞情况下的安全性能。
具体步骤如下：1. 车辆建模：通过三维建模软件，将待测试的汽车进行精确建模。
建模过程需要考虑车辆结构、车身材料等各个方面的参数。
2. 材料力学参数设定：根据车辆实际构造和材料特性，设定车身、车架等部位的材料力学参数，包括弹性模量、屈服强度、破坏应变等。
3. 碰撞角度设定：根据碰撞案例的实际情况，设定碰撞的角度和速度，并进行仿真模拟。
4. 碰撞模拟分析：运用专业的碰撞模拟软件，进行碰撞过程的仿真模拟分析。
该软件可以模拟汽车碰撞后的动态变形过程，包括车身塌陷情况、车辆内部变形等。
5. 结果分析与优化：通过仿真结果分析，评估车辆在碰撞过程中的安全性能，并确定存在的问题。
在此基础上，进行车辆结构的优化设计，提高车辆的抗碰撞性能。
三、仿真技术的优势通过以上案例分析，我们可以看到仿真技术在汽车碰撞模拟中的应用带来了诸多优势：1. 提高碰撞试验效率：相比传统的车辆碰撞实验，仿真技术无需制造实物样车，可以节省大量的时间和成本。
同时，通过不断优化仿真条件和算法，还能进一步提高碰撞试验的效率。
大客车正面碰撞乘员约束系统的仿真研究
技 术 纵横
轻 型汽 车技 术
２１ （ ／ 总 ０１ ５６）
．
２ １２ ２ ６ ／６
大客车正面碰撞乘员约束 系统的仿真研究
葛如海 许 栋 王桃 英 臧 绫
（ 苏大 学汽车 与交通 工程 学院 ） 江
摘 要
本 文利 用碰撞 仿 真分 析软 件 ＭＡ ＭＯ， 立 了包括 大客 车 车体 、 全 带和假 人 的 ＤＹ 建 安
和混合 安全 带模 型。本 文建立 的模 型是 混合三 点 式
安全带模 型 ， 具体结 构 如下 ： … 与 假人 表 面 发 生接 触 作 用 的 部分 采 用 有 限 １
可以只包含有限元 系统 ，也可以只有多体系统 ， 或 两 者都 有【１ １ 。 本文乘客约束系统仿 真模型 的建立主要包 含
以下 ５ 步骤 。 个 。
１１ 车体模 型 ．
正面碰撞仿真模型，并对安全带对乘员的伤害值的 影 响进行 了研究 ， 得到 了有价 值 的结 论 ， 充实 了 国内 大客 车被动 安全 领域 的研究 ，对 于其他 客车正 面碰
衡状 态 的参 数再反 输入 模型 ，最后 释放 先前 锁 止 的
铰【１ ２ 。
１３ 安全 带模 型 ．
Ｍ Ｄ ＭＯ安全 带模 型有 两种 ， Ａ Ｙ 多体 安全 带模 型
型 ， 人为 刚体模 型 ， 假 并均 以假 人 为接触 主 面。
对 于 一般 Ｆ Ｅ模 型 ，接 触 中的初始 接 触穿 透 和 初 始 交 叉应 尽 量避 免 。 如假 人 的鞋 与地 板 的 接触 ， 这 时需 选择 Ｉ ＩＩ Ｌ Ｔ Ｐ Ｎ Ｔ Ａ ． Ｙ Ｅ为 Ｃ Ｒ Ｅ Ｔ， Ｏ Ｒ Ｃ 以消 除初
计 参数 的影 响 ， 座椅 、 如 安全 带 和安 全气 囊 ； 且也 而 广 泛用 于分 析 其它 交通 工 具 的碰 撞 ， 火车 、 如 飞机 、 摩 托车 自行 车 。ＭＡ Ｙ Ｄ ＭＯ将 多体 系统 和有 限元完
汽车碰撞模拟实验台设计
１绪论１．１课题来源与国内外现状随着科技的进步、经济的发展、人民生活水平的不断提高,汽车己经成为人们学习、工作、生活中不可缺少的代步工具,对人们的生活、生产产生了深刻的影响。
作为一种便捷的现代化交通工具,汽车在给人们带来极大便利的同时,也因其造成的交通事故给人类的生命和财产安全带来了严重威胁。
随着全球汽车保有量的不断增加，交通事故也随之增加,交通事故己经成为全球范围内的一大社会问题。
这是一组让人膛目结舌的数字。
美国的汽车保有量为１.３亿辆，每年道路交通死亡4万人左右；日本的汽车保有量近8000万辆,每年道路交通死亡1.1万人，去年降到8000人。
中国的汽车保有量是3０00万辆,每年道路交通死亡近11万人，单车事故率相当于美国的近13倍,日本的近40倍。
除去交通状况等客观因素，一个不可回避的原因就是中国汽车安全系数低，我国交通事故的严重程度由此可想而知。
随着我国道路交通状况的不断改善,我国汽车的保有量不断增加,车速也逐渐提高，交通事故总量和所造成的人员伤亡与财产损失近年来也呈上升趋势。
加强道路交通系统和汽车安全的研究，预防交通事故,是需要全社会共同关注和迫切改善的重要课题[1-２]。
汽车安全性问题与汽车的各种性能等直接或间接有关,对其研究最初是与提高汽车的整车性能的研究交织在一起的。
随着二战后汽车工业的持续发展,到60年代中期,西方发达国家中汽车的保有量和汽车的动力性能有了明显的提高,公路上的车流密度和车流速度己达到了一个空前高的水平，汽车事故发生率空前高涨,汽车安全性受到了公众和政府部门的高度重视。
从这一时期开始，各国相继制定或修订了安全法规,如美国的汽车安全标准FMＶSＳ等[３］。
在这些法规的制约下,以及为了提高汽车产品的竞争力,各大汽车制造商和一些研究机构开展了汽车安全性的专门研究。
汽车安全性研究逐渐从汽车技术研究的其他领域分离出来形成了一个独立的分支。
1.2 汽车安全性的种类汽车安全性可划分为主动安全性和被动安全性[4－5]。
侧面柱碰台车系统及试验方法
侧面柱碰台车系统及试验方法发布时间：2022-12-19T07:48:30.668Z 来源：《科技新时代》2022年12期作者：贺永龙顾海明娄磊刘委坤陈洋孟令旭闫德有[导读] 针对侧面柱碰台车复现“V型”侵入困难的问题，本文介绍了一种新型的侧面柱碰台车系统，系统阐述其工作原理、性能参数、试验方法及应用案例。
中汽研汽车检验中心（天津）有限公司摘要：针对侧面柱碰台车复现“V型”侵入困难的问题，本文介绍了一种新型的侧面柱碰台车系统，系统阐述其工作原理、性能参数、试验方法及应用案例。
特别是模拟门板侵入伺服系统可同时复现三点侵入且彼此独立，极具先进性。
从试验环境搭建、试验过程、波形优化到应用案例，形成完整的试验方法，助力行业发展。
关键字：侧面柱碰，台车系统，试验方法引言台车试验通过复现实车碰撞过程中的车身加速度来模拟碰撞工况，在约束系统匹配优化开发过程中具有不可替代的作用，较与实车碰撞具有精度高、一致性高、成本低等优势。
正面碰撞中车辆主要依靠前端结构变形吸能，乘员舱整体承受前端传递过来的加速度，也正是基于此，通过台车碰撞设备复现车身加速度，进而复现碰撞过程[1]。
然而，在侧面碰撞工况中，乘员所受的伤害是由碰撞加速度冲击和侧围侵入双重因素造成的，现有台车碰撞设备无法复现侵入，导致侧面碰撞台车试验实施困难。
特别在侧面柱碰撞中，车辆侧围呈中间深两侧浅的“V型”侵入，各处侵入量和侵入速度均不相同，控制难度更大[2-3]。
随着汽车安全技术的提升及相关标准法规的要求，侧面柱碰撞台车试验的需求越来越多，但技术方法并不成熟，因此急需开发适应侧面柱碰撞的台车，以兼顾模拟车体加速度及车身变形量[4]。
本文所述侧面柱碰台车试验系统可复现实车加速度和车身最多三点侵入变形，可精准复现侧面柱碰撞试验波形及试验环境。
侧面柱碰台车试验系统工作原理侧面柱碰台车试验系统由标准台车系统和模拟门板侵入系统组成。
标准台车系统用以复现实车横向加速度波形，模拟门板侵入系统主要由三个独立的液压伺服控制的侵入缸组成，用以复现车门部件对假人的运动学特征，上部侵入缸再现车门靠近肩部和上肋骨的速度，中位侵入缸再现下肋骨和腹部位置门的速度，下位侵入缸再现了碰撞中假人骨盆周围的门的速度。
基于约束系统仿真分析的ODB碰撞台车试验设计
Ｓ ｌ ｅ ｄ ｔ ｅ ｓ ｔ ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｆ ｏ ｒ ＯＤＢ ｃ ｒ ａ ｓ ｈ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｂ ｙ ｕｓ ｉ ｎｇ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｔ ｓ ｙｓ ｔ ｅ ｍ ｓ ｉ ｍｕｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎａ ｌ ｙｓ ｉ ｓ
ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ｓ ， ｌ ｈ ｅ ｉ ｎ ｉ ｔ ｉ ａ Ｉ ｉ ｆ ｘ ｅ ｄ ｒ ｏ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｇ ｌ ｅ ｏ ｆ ｓ ｌ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｌ ｈ ｅ ｓ ｌ ｅ ｄ ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ． ｗ ｅ ｒ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍ ｉ ｎ ｅ ｄ
ＺＨＡＯ Ｈｕ ｉ ’ ＸＵ Ｘｉ ａ ｏ ｙ ｕ ｎ ， ＳＨＡＯ Ｙｉ ｍｉ ｎ ｇ ｚ Ｗ ＡＮＧ Ｚｈ ｉ ’
，
，
（ １ ． Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ Ｋ ｅ ｙＬ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙｏ ｆＶ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ＮＶ Ｈａ ｎ ｄ Ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙＴ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ＇ ａ ｎ Ｍｏ ｔ ｏ ｒ
ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｔ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ ａ Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ’ ａ ｎ Ｍ ｏ ｔ ｏ ｒ ’ Ｓ ｃ ａ ｒ ． Ｔ ｈ ｅ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ｗ ａ ｓ ｖ ｅ ｒ ｉ ｆ ｉ ｅ ｄ ｔ ｏ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｃ ｒ ａ ｓ ｈ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｗｉ ｔ ｈ ４ ０ ％ ＯＤ Ｂ
６ ／ １ ３
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中，一级损伤率最高口】。而４０％偏置碰撞试验能够较 好地模拟重叠率为３０％一４０％的交通事故【５】，并且在
２０１２版中国新车评价规程（Ｃｈｉｎａ
ｗａｓ
ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｔｏ ｓｉｍｕｌａｔｅ ｖｅｈｉｃｌｅ ｃｒａｓｈ ｌｅｓｔｓ ｗｉｔｈ ４０％ＯＤＢ
ｗｅｒｅ
ａｔ ａ ｓｐｅｅｄ ｏｆ ６４ ｋｍ／ｈ．Ｔｈｅ
ｉｎｊｕｒｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
ｏｆ ｔｈｅ Ｈｙｂｒｉｄ ｍ ５０ｔｈ ｄｕｍｍｙ
ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｗｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ａｎｄ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ
收稿日期／Ｒｅｃｅｉｖｅｄ：２０１３．１２．０３ 基金项目，Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ：汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室基金项目（ＮＶＨＳＫＬ－２０１１１３） 第一作者／Ｆｉｒｓｔａｕｔｈｏｒ：赵会（１９５９一），男，美国，教授。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｏｈｕｉ＠ｃｈａｎｇａｎ．ｃｏｍ．ｃｎ 第二作者／Ｓｅｃｏｎｄ ａｕｔｈｏｒ：徐晓云，硕士研究生。Ｅ—ｍａｉｌ：ｘｕｘｉａｏｙｕｎｌ １３０＠１２６．ｃｏｍ
ｋｍ／ｈ
ＯＤＢ成为了车体结构和约束系统研发达到
五星的主要难点。之前，对ＯＤＢ的研究相对较少，尤
其是如何用台车来代替整车ＯＤＢ试验的研究则更虫
因此开展４０％偏置碰撞的研究工作十分必要。 由于整车碰撞试验成本高，且开发周期长，各国
汽车企业越来越多的采用台车碰撞试验来研究整车碰 撞安全性。一些科研人员已验证了台车模拟分析在整 车偏置碰撞过程中的实用性［７】。但是，目前还没有关
ｖａｒｉａｂｌｅｓ，ｌｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｆｉｘｅｄ ｒｏｔａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ ｏｆ ｓｌｅｄ ａｎｄ Ｉｈｅ ｓｌｅｄ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ
ｃｕｒｖｅ，ｗｅｒｅ
ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ＣＡＥ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｎ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｗｉｔｈ ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｅｓｔｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｃｃｕｐａｎｔ’Ｓ ｈｅａｄ ａｎｄ ｃｈｅｓｔ ｉｎ ｔｈｅ ｓｌｅｄ ｔｅｓｔｓ ａｎｄ ｆｒｏｍ ｌｈｅ ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｅｓｔｓ ｔｈａｎ ８０％．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｓｌｅｄ ｔｅｓｔ ｓｅｔ ｕｐ ｐｒｏｖｉｄｅｓ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｖｅｈｉｃｌｅ ｃｒａｓｈ ｓａｆｅｔｙ；ｏｆｆｓｅｔ ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ
ａ ｎｅｗ ａｒｅ
ｉｎｊｕｒｙ ｃｕｒｖｅｓ ｆｒｏｍ
ｆｈｅ
ｃｌｏｓｅ ｅａｃｈ ｏｔｈｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｔｅ ｏｆ ｍｏｒｅ
ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｒｅｐｌａｃｅ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｖｅｈｉｄｅ ｃｒａｓｈ ｔｅｓｔｓ ｉｎ ＯＢＤ． ｓｙｓｔｅｍｓ；ＭＡＤＹＭＯ
ｂａｒｒｉｅｒ（ＯＤＢ）；ｓｌｅｄ ｔｅｓｔｓ；ｒｅｓｔｒａｉｎ
仿真模型，如图１所示。
了用整车仿真模型来评判乘员损伤指标的研究方法的
准确性。
２偏置碰撞台车仿真模拟
２．１仿真设计规则
在整车偏置碰撞试验中车体的动态形式有２种。
万方数据
汽车安全与节能学报
２０１４年第５卷第１期
０
５０
１００
０
１５０
０
１５０பைடு நூலகம்
０
图２整车仿真和整车试验假人关键部位伤害值对标结果
第１种是绕ｚ轴（在车体坐标系中，坐标系原点与
ｂａｒｒｉｅｒ，ＦＲＢ）是车体结构
及约束系统研发达五星的主要难点，因此我国对ＦＲＢ 研究较多。用线性的台车试验来模拟整车ＦＲＢ试验也
很容易得到满意结果。２０１２版Ｃ－ＮＣＡＰ标准出台后，将
偏置碰撞速度由５６ ｋｍ／ｈ提升到了６４ ｋｍ／ｈ同。６４ ｋｍ／ｈ的 可变形壁障偏置碰撞（ｏｆｆｓｅｔ
ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ
Ｎｅｗ Ｃａｒ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ
图１
驾驶员侧约束系统基础模型
该模型约束系统主要包括：预紧限力式安全带、
Ｐｒｏｇｒａｍ，Ｃ－ＮＣＡＰ）标准出台前，由于满足５０ ｋｍ／ｈ刚 性壁正面碰撞（ｆｒｏｎｔａｌ
ｒｉｇｉｄ
安全气囊、转向管柱、座椅以及地板、汽车仪表板（ｉｎｔｅｒａｌ
ｐａｎｅｌ，ＩＰ）等，采用ＭＡＤＹＭＯ假人库中Ｈｙｂｒｉｄ １１型 ５０百分位假人来进行损伤指标的测量。并进行整车仿 真模型和整车６４ ｋｍ／ｈ偏置碰撞试验对标。
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＶｅｈｉｃｌｅＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｈａｎｇ＇ａｎ
Ｍｏｔｏｒ
Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０１ １２０，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ
４０００７４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｋｉｎｄ Ｏｆ ｏｆｆｓｅｔ ｓｌｅｄ ｔｅｓｔｓ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｌＯ ｒｅｓｅｍｂｌｅ ｗｈｏｌｅ－ｖｅｈｉｃｌｅ ｃｒａｓｈ ｔｅｓｔｓ．Ａ
ＯＤＢ（ｏｆｆｓｅｔ
ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ
ｂａｒｒｉｅｒ）
ＣＡＥ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｉｄｅｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）ｍｏｄｅｌ
ａ
ｗａｓ
ｂｕｉｌｔ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ＭＡＤＹＭＯ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｒｉｖｅｒ ｓｉｄｅ
ｒｅｓｔｒａｉｎｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ
Ｃｈａｎｇ＇ａｎ Ｍｏｔｏｒ’Ｓ ｃａｒ．Ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ
４１６．９１
文献标识码：Ａ
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４—８４８４．２０１４．０１．００６
Ｓｌｅｄ ｔｅｓｔ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ＯＤＢ ｃｒａｓｈ ｔｅｓｔｓ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｒｅｓｔｒａｉｎｔ ｓｙｓｔｅｍ
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ＺＨＡＯ Ｈｕｉｌ，ＸＵ Ｘｉａｏｙｕｎｒ，ＳＨＡＯ Ｙｉｍｉｎ９２，ＷＡＮＧ Ｚｈｉｌ （１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＶｅｈｉｃｌｅＮＶＨａｎｄＳａｆｅｔｙ
叭 ＆ ＆ 互 殳 良
巧
”帅 弘 黔
弛 如 弘 鲫 ” 矾
扒 甜
盯
拍
Ｍ
弘 弘
坦 ∞
¨ 塔
ｍ 钙
弘卯 ”∞
＂ 弱 ” ∞ 弘 铝 驺 舛
Ｍ
如 弛
吼 出
ｍ 惜
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方案ｌｌ 方案１２ 方案１３ 方案１４ 方案１５ 斤案１６
∞
”
王 ＆ 丘 一
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他 吣
争 ¨
拍
禾陀 ＆＂ ＆舛
Ｍ ∞
¨
弭 观
” 舵
”
ｉ
舵
２）方案１２的假人运动姿态如图５所示，即碰撞台 车绕ｚ轴旋转９。，波形采用左Ｂ柱８５％缩放时的假 人运动姿态。 ３）整车偏置碰撞仿真试验的假人运动姿态如图６ 所示。 从图５和图６比较结果可以看出，两者相似度较好， 都在７５ ｍｓ时刻与气囊接触，１４０ ｍｓ时刻头部落点大 致相同。
图７为方案１２与整车偏置碰撞仿真试验的假人关
键部位响应曲线的对比。由于是台车试验，因此假人响
图４加速度曲线
应主要考察头部、颈部、胸部和髋部的响应拟合情况。 其中方案１２髋部合成加速度曲线略小于整车偏置碰撞 仿真试验曲线，头部合成加速度曲线峰值比较接近，考
于针对台车旋转角度和碰撞加速度两变量同时考虑来 系统分析实现台车试验来代替整车６４ ｋｍ／ｈ的４０％偏
置碰撞试验的研究。
针对以上问题，本文提出了＿一种针对驾驶员侧约束 系统可有效代替整车６４ ｋｍ／ｈ的４０％偏置碰撞试验的
台车试验设计方法，基于该方法确立了台车初始偏转角 度和碰撞加速度，并将台车仿真试验跟整车偏置碰撞 仿真试验结果进行了对比。
摘
要：设计了一种偏置可变形壁障碰撞（ＯＤＢ）台车试验，以有效代替整车偏置碰撞试验。针对某款
长安乘用车，用Ｈａｄｙｍｏ模拟软件，建立该车型驾驶员侧约束系统的计算机辅助工程（ＣＡＥ）仿真模型。 完成与整车６４ ｋｍｌｈ的４０％ＯＤＢ试验的对标，模拟了Ｈｙｂｒｉｄ ＩＩＩ型５０百分位假人在试验中的伤害参 数。同时考虑了台车的初始固定偏转角度和台车加速度两个变量，用ＣＡＥ仿真分析，确定台车车身设 置最优方案与整车试验对比。结果表明：对于头部、胸部等关键部位的伤害曲线，该台车试验方法与 整车试验相似度大于８０％。从而，提供了一种用台车试验代替整车偏置碰撞的新方法。 关键词：汽车安全；偏置可变形壁障碰撞（ＯＤＢ）；台车试验；约束系统；Ｍａｄｙｍｏ软件 中图分类号：Ｕ
结果表明：安全带腰带作用力能较好的反应约束
系统对乘员的保护作用，同时假人的运动姿态受髋部 合成加速度影响较大，二者对标效果良好，因而保证
１整车偏置碰撞分析模型的建立
１．１模型的建立 通过合理匹配约束系统，可以在车辆发生碰撞时， 有效减轻乘员与车内部件的碰撞，减少伤害嘲。本文 以某长安车型为研究对象，建立了驾驶员侧约束系统
度波形。分析矩阵见表２所示。约束系统通过施加加 速度载荷来评判乘员损伤指标，而Ｂ柱下方加速度能 较好的反映乘员加速度水平【ｌ”。图４为模型施加的加 速度波形，分别为左Ｂ柱下方加速度的１００％，９５％， ９０％，８５％和８０％缩放，速度变化为６４ ｋｍ／ｈ，波形 持续时间为０．１５ ｍｓ。
表２分析矩阵
表３采用各方案和整车偏置碰撞试验假人的伤害结果
仿真试验 方案１ 方案２ 方案３ 方案４ 方案５ 方案６ 方案７ 方案８ 方案９ 方案１０
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