汽车行人碰撞多体动力学仿真与抛距模型研究
汽车-行人撞击事故过程仿真研究
（ 尔滨 工业大学汽车工程 学院， 哈 威海 ２４０ ） ６２９
［ 摘要 ］ 根据 中国人体特征参数建立 了 １ ６刚体 的行 人模 型 ， 人体 的主要 部位 生成简 易的弹簧 阻尼运 动关 在
节。建立汽车模 型与汽 车一 行人 碰撞模 型 ， 用 Ａ Ａ Ｓ软件模 拟汽车一 应 ＤＭ 行人 碰撞过 程。通过模拟 不 同速度下 的汽
１ 前言
随着计 算 机技 术 的 发展 ， 算 机 模 拟 在工 程 辅 计 助分 析 中 占有 越来 越 突 出的地位 。以适 当的理论 建
大量的：作 ， ［ 制定了国家标准。 文 中使 用 机械 系 统 动 力 学分 析 软 件 Ａ Ａ Ｄ ＭＳ对 行人与汽车碰撞过程进行仿真分析 。采用符合 中国 人体特征的参数 ， 建立 １ ６刚体 的行人模型 ， 在人体 的主要部位生成简易 的弹簧 阻尼运 动关节 ， 模拟仿 真碰 撞过 程 。
何、 质量 、 心 、 性矩 等 ， 质 惯 还依 赖于 人体 关 节处 的生
在碰撞仿真过程 中， 采用符合 中国人体特征 的 参数 ， 仿真结果更能逼近真实值。根据 文献 ［ ］ 选 ２， 定人体模型为： 身高 １１ １ｍ， ７ ． ｃ 体重 ５ ．５ｋ 。模型 ８８８ ｇ 的基本参 数 如表 １ 示 。 所
立人体和车辆的计算模型 ， 以在计算机 中虚拟地 可 呈 现行 人与 车辆 碰 撞 的各 种 工 况 ， 而 全 方 位 地 把 从
握 行人 在碰撞 后 的运 动情 况 以及 受 伤 害情 况 。通 过
２ 行人 多刚体模型
工艺实验 假人 借鉴 了美 国 Ｈ ｂ ｄ１ ｙｒ 的设计 经 ｉ１ １ 验 Ｊ其 尺 寸 和质量 为 中国成 年男 性 的 ９ ， ０百分 位 平
行人在与汽车碰撞中的力学分析
行人在与汽车碰撞中的力学分析摘要：行人在汽车碰撞事故中的损伤生物力学知识是针对行人制订汽车安全试验法规的重要基础，也是汽车安全设计的重要依据。
在文献学习的过程中，本文概括阐述了汽车与行人碰撞损伤生物力学研究的发展和现状，包括汽车与行人碰撞的动态响应过程，身体各部位致伤原因，在冲击载荷条件下的损伤机理、耐受限度、损伤程度的评价标准，以及在不同载荷条件下造成的伤害与物理参数的相关性，并提出了未来对行人损伤预防需要进一步研究的生物力学问题。
关键词：汽车与行人碰撞；损伤机理；耐受限度；评价准则Abstract：The knowledge of injury biomechanics in passenger car to pedestrian collisions is important for us to establish test procedures for pedestrian protection. It also forms important background for design of safer car. A condensed overview is given based on the published and ongoing studies of the pedestrian injury biomechanics. The state of the art of the injury biomechanics in car-to-pedestrian collisions was described, including the dynamic responses during a collision, the causation of injuries on diff erent body parts, injury mechanisms, tolerance levels, injury severity and assessment criteria, as well as the correlation of the physical parameters with injuries in diff erent loading conditions. The needs of future research on pedestrian injury prevention were presented.Key words：car-to-pedestrian collision；injury mechanism；tolerance；assessment criterion.引言汽车交通事故是造成大量人员伤亡的公共健康问题。
车辆碰撞模拟仿真分析假人模型
关于车辆碰撞仿真分析用人体模型的认识——学习笔记及认识总结李良 车辆工程 30608020406人体模型：以人体参数为基础建立，描述人体形态特征和力学特征的有效工具，是研究、分析、设计、评价、试验人机系统不可缺少的重要辅助手段。
根据人体模型的用途进行分类：1、设计用人体模型——汽车用H 点人体模型2、作业分析用人体模3、工作姿势分析用人体模型4、动作分析用人体模型5、人机界面匹配评价用人体模型6、动力学分析用人体模型7、运动学分析用人体模型 8、试验用人体模型——汽车碰撞试验用人体模型一、概况介绍车辆碰撞仿真分析用人体模型车辆碰撞过程中，车内成员运动的动力学过程具有大位移、非线性、多自由度、瞬时性等特点，建立适合于这些特点的、基于多体系统动力学的人机模型，是进行车辆碰撞过程车内成员运动响应分析的关键技术问题。
基于多体系统动力学的二维和三维人体模型，应用于汽车碰撞过程中乘员运动响应的仿真分析、汽车碰撞行人事故中人体运动的仿真分析等问题的研究。
人体模型的结构：（以 MUL3D 汽车碰撞人体运动响应 为例）1、人体模型的组成：13个刚体——头部、颈部、胸部、腰腹部、臀部、左右上臂、左右前臂和手、左右大腿、左右小腿和足。
2、相邻刚体之间的铰接约束形式根据人体关节的解剖学结构特点选取。
胸部与左右上臂之间的肩关节 ——万向节人机系统匹配评价用人体模型车辆碰撞仿真分析用人体模型左、右上臂与左、右前臂之间的肘关节——转动副左、右大腿与左、右小腿之间的膝关节——转动副其它各关节——球面副3、为了描述和计算人体与车身有关结构之间的碰撞力，根据碰撞接触的可能形式，将人体模型各组成部分的形状用椭球加以描述，将车身有关结构部分的形状用平面加以描述，按椭球与平面的贯穿接触来计算贯穿接触力。
二、虚拟现实中多刚体人体模型的构建1、人体Hanavan 模型概述在虚拟环境中模拟人体运动，首先就是要建立逼真的人体模型。
从运动生物力学角度看，还要建立运动技术的力学模型，必须知道内在规律和约束条件两类因素。
汽车-行人碰撞多体动力学仿真与抛距模型研究
・ ＋ ×ｔ／ ＝∑ ｇ ・
＼ Ｉ — — ｘ Ｉ ｌ ｘ ｖ
＝
得 以通过统 一 的数 学 模 型来 解 决 。Ｐ — Ｒ Ｓ 是 奥 ＣＣ Ａ Ｈ
ｌ —
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— ｌ
ｌ
（） ４
地利 Ｄ Ｄ研究 所 开发 的汽 车碰 撞仿 真 软件 ， 国外 尤 Ｓ 在 其是 欧洲 和美 国 ， 软件 的应 用 已经 非 常广泛 。文 该
作者简介 ： 谢州凯 （９ ７ ， ， 江宁海人 ， １８ ） 男 浙 工学硕士 ， 主要从事汽车碰撞 与安全性研究 。Ｅｍ ｉ ｘ ｋｉ２ ＠１３ ｃｍ － ａｌ ｉ ａ ７ ６ ．ｏ ：ｅ ５
［ 研究 ． 设计］
谢帅Ｉ ， 凯 等
汽车 一 人碰 撞多体 动力学 仿真与抛 距模 型研 究 行
擦 系数等 ） 来定义行人特征。并将模 型与国外某实车碰撞试 验对比验证其 可靠性。通过对仿真结果 的回归分析得 出 了
车速一 抛距模型 ， 为该 类交通事故处理提供 了数据参考。图 ５表 ２参 １ ３
关 键 词： 多体动 力学； 汽车－ 行人碰撞 ； 仿真 ； 车速
文 献 标 志 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ５２ ９ （０ ２ ０ － ４ － １０ —８５ ２ １ ）４０ ００ ０ ４ 中图 分 类 号 ： ４２ ８ Ｕ ９ ．
用式 （ ） （ ） ４ 和 ５ 表示
Ｆ Ｐ。ｈｇ Ｓ ｐ ｉ ＝Ａ Ｆ～。 ＝ｅ Ｓ Ａ （） ４ （） ５
质 量及各生物力 学参数都 是小 数量级 的 ， 变化对 仿真 其
结 果 的影 响较 大 ， 以人体 的建 模需尽可 能保证 精确 。 所 １ １ 多刚体 行人 模型 的建 立 ．
汽车设计中的行人碰撞安全模型研究
汽车设计中的行人碰撞安全模型研究随着汽车产业的发展，人们对于汽车安全性能的要求也越来越高。
在汽车设计中，行人碰撞安全模型是一项重要的研究内容。
本文将探讨汽车设计中的行人碰撞安全模型的研究现状、方法和挑战。
行人碰撞安全模型主要是为了预测和评估行人在发生碰撞时的受伤程度和风险。
该模型的研究旨在为汽车制造商提供指导，帮助设计出更安全的汽车，减少行人在车辆碰撞事故中的伤害。
在行人碰撞安全模型的研究中，关键的一步是建立一个逼真且准确的行人模型。
行人模型应该能够模拟行人的行走姿势和习惯，以及在碰撞过程中的反应。
同时，还需要考虑到行人不同的年龄、体型和其他个体差异对于碰撞安全的影响。
根据这些因素建立的行人模型将是评估行人碰撞风险的基础。
为了研究行人碰撞安全模型，科学家和研究人员通常采用计算机仿真和实验室试验相结合的方法。
在计算机仿真中，研究人员可以通过模拟不同的碰撞情境以及行人和车辆的动作来预测行人的受伤程度。
实验室试验则可以提供真实的碰撞数据，为行人碰撞安全模型的验证提供支撑。
通过这两种方法的结合，研究人员可以更加准确地分析不同车辆设计对行人碰撞安全的影响。
然而，行人碰撞安全模型的研究也面临一些挑战。
首先，建立真实有效的行人模型是一项复杂的任务。
行人的行走姿势和反应随着不同的情境和个体差异而变化，因此需要设计一个灵活且多样化的行人模型。
其次，行人碰撞安全模型的验证和验证标准也是一个难题。
如何确定一种行人模型的准确性和适用性，以及如何将模型的结果与真实的碰撞数据进行比较和验证，是需要进一步探讨的问题。
另外，随着智能驾驶技术的发展，行人碰撞安全模型也面临新的挑战。
自动驾驶汽车的出现改变了传统的汽车设计理念，也对行人碰撞安全模型提出了新的要求。
行人碰撞安全模型需要考虑到自动驾驶汽车与行人之间的交互和沟通方式，并提供相应的安全措施，以确保在自动驾驶汽车与行人发生碰撞时行人能够尽可能减少伤害。
总的来说，汽车设计中的行人碰撞安全模型研究是一项重要的课题。
汽车——行人道路交通事故运动仿真研究
。
所取
在 关 节计 算 时忽 略 关 节处 的 力矩
的 时 间 步 长 应 该相 对 小
一
60
I嬲
维普资讯
四
，
模拟 仿真
按 照 上 面 的分 析
．
接触
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—
．
然后 是 大腿 与发动 机 盖 边 缘 接
．
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h
触
。
下 肢 向前作加 速 运 动
速度
、
加
速度 等
。
本 文 采 用 多 刚体 假 人 模
，
价值和 社 会 意 义
。
型
，
该 方 法 不 仅 能 完 全模拟 上 述 参 数
同 时还 能
建立
道 路 交 通 事 故 中人 体 生 物 样 本 的 假 人
完 整 再 现 交 通 事 故 中行 人
的运 动状 态
。
一
、
假 人 模 型 的建 立
在行人 与车辆碰 撞 的交通 事故
作用
另 外 有 以 下 两 点假 设
：
辆而 言都是 小 数量 级 的 变化
，
参 数 的微 小
位置
X
e
。
分 别 用 用 椭 圆 球 的a 轴 方 向 作 为
，
对人 体运 动仿 真结果 将产 生很
。
轴
b 轴 方 向作 为Y e 轴
。
，
c
轴 方 向作
大影响
因此
．
确定人 体生 物 力学 特
．
为Z e
轴
征参数需仔 细 选 取
节上 的反 作 用 力取 代 个体 可 以 单 独 分 析
仿真技术在汽车碰撞分析中的应用
Total No. 3012021，Number 1总第301期2021年第1期HEBEI METALLURGY仿真技术在汽车碰撞分析中的应用张青，崔彦发，赵轶哲(河钢集团钢研总院，河北 石家庄050023)摘要：汽车的安全技术包括主动安全和被动安全两个方面。
在汽车被动安全性的研究中，汽车碰撞安全 性研究是汽车被动安全技术的重要内容。
随着汽车行业和计算机仿真技术的不断发展和进步，碰撞仿真技术被广泛应用在汽车车身结构的耐撞性能、乘员保护系统、人体在受到撞击时的损伤机理及响应研 究中。
论述了汽车碰撞仿真技术的基础理论和常用软件，并采用显式非线性软件LS - DYNA 对某车型的前防撞梁系统100%正面碰撞过程进行仿真模拟，分析了前防撞梁的碰撞变形过程。
研究结果表明: 相比于台车碰撞试验，碰撞仿真技术试验周期短、成本低，可以模拟任意试验条件和工况参数，轻松获取 各个位置变形数据。
但是，现阶段的碰撞仿真技术还不能够完全实现整车碰撞过程中所有的结构变动模拟，碰撞仿真和实车碰撞相结合仍是汽车碰撞安全性研究的重要手段。
关键词：汽车安全性；汽车碰撞；仿真;有限元;前防撞梁中图分类号：U467. 14文献标识码:A 文章编号：1006 -5008(2021)01 -0028 -06doi ：10. 13630/j. chki. 13 - 112. 2021.2105APPLICATION OFSIMULATIONTECHNOLOGY IN VEHIELE COLLISION ANALYSISZhang Qing , Cui Yanfo , Zhao Yizhe(HBIS Group Research Institute , Shijiazhuang , Hebei, 050023)Abstract ：AuimoPile sefetu technology includes activa sefetu and passiva sefetu. And ie vabicle cdlisionsefetu research is an important centext of vabicle passiva sefetu technology. With the centinuous progress ofantomobile industro and computes simulation technology , cellision simulation technology is wiUely used in the research of CrasPwortPiness of antomopile body strocturc , occhpant protection system , human body dam ape mechanism and reshonse in impact. This papes dischsses the basic thevk and cemmon spftwarc of "山-cle cellision simulation technology , and adopts explicit nonlineas seftwak LS - DYNA to simulate the 100% frontai cellision process of a vaViclet front bumpeo system , and analyzes the cellision deformation process ofthe fropt bumpek. The reselts show that the crash simulation technology has the advantapes of short test ch- cle , low dst , which cen simulate any test conditions and operating parameters and easily oPtain the deforma tion data of any position , compareb with the sled crash test. Howevas, the chrrext collision simulation tech nology cennot fully realize the stroctural changes simulation during the process of vabicle collision. Thereforethe combination of collision simulation and real vehicle collision is still an important means of vehicle co II-- sion sefetu research.Key Words ： animopile sefetu ； antomopile collision ； simulation ； finite element ； front bumpek0 引言伴随着我国汽车保有量的逐年增加,交通事故收稿日期：2020 -08 -20基金项目：河北省自然科学基金(编号:E2018318013)作者简介：张青(190 -),男,工程师，硕士 ,2016年毕业于燕山大学材料加工工程专业，现在河钢集团钢研总院主要从事用户服务工作,E - mail : zhany_qing2018 @ 13. com的发生率不断攀升。
车辆碰撞模拟仿真分析假人模型
关于车辆碰撞仿真分析用人体模型的认识——学习笔记及认识总结李良 车辆工程 30608020406人体模型：以人体参数为基础建立，描述人体形态特征和力学特征的有效工具，是研究、分析、设计、评价、试验人机系统不可缺少的重要辅助手段。
根据人体模型的用途进行分类：1、设计用人体模型——汽车用H 点人体模型2、作业分析用人体模3、工作姿势分析用人体模型4、动作分析用人体模型5、人机界面匹配评价用人体模型6、动力学分析用人体模型7、运动学分析用人体模型 8、试验用人体模型——汽车碰撞试验用人体模型一、概况介绍车辆碰撞仿真分析用人体模型车辆碰撞过程中，车内成员运动的动力学过程具有大位移、非线性、多自由度、瞬时性等特点，建立适合于这些特点的、基于多体系统动力学的人机模型，是进行车辆碰撞过程车内成员运动响应分析的关键技术问题。
基于多体系统动力学的二维和三维人体模型，应用于汽车碰撞过程中乘员运动响应的仿真分析、汽车碰撞行人事故中人体运动的仿真分析等问题的研究。
人体模型的结构：（以 MUL3D 汽车碰撞人体运动响应 为例）1、人体模型的组成：13个刚体——头部、颈部、胸部、腰腹部、臀部、左右上臂、左右前臂和手、左右大腿、左右小腿和足。
2、相邻刚体之间的铰接约束形式根据人体关节的解剖学结构特点选取。
胸部与左右上臂之间的肩关节 ——万向节人机系统匹配评价用人体模型车辆碰撞仿真分析用人体模型左、右上臂与左、右前臂之间的肘关节——转动副左、右大腿与左、右小腿之间的膝关节——转动副其它各关节——球面副3、为了描述和计算人体与车身有关结构之间的碰撞力，根据碰撞接触的可能形式，将人体模型各组成部分的形状用椭球加以描述，将车身有关结构部分的形状用平面加以描述，按椭球与平面的贯穿接触来计算贯穿接触力。
二、虚拟现实中多刚体人体模型的构建1、人体Hanavan 模型概述在虚拟环境中模拟人体运动，首先就是要建立逼真的人体模型。
从运动生物力学角度看，还要建立运动技术的力学模型，必须知道内在规律和约束条件两类因素。
道路交叉口车辆与行人碰撞多体动力学响应研究
道路交叉口车辆与行人碰撞多体动力学响应研究吕晓江1，杨海燕1，孙立志1，刘卫国1,2，周大永1,2，冯擎峰1,21. 浙江吉利汽车研究院有限公司，杭州，311228，lvxiaojiang@；2. 浙江省汽车安全技术研究重点实验室，杭州，311228摘要：本文以车辆与行人的交通冲突为基础，对道路交叉口车辆与行人碰撞行为进行动力学响应分析，结果表明行人头部与地面碰撞产生损伤风险要大于行人头部与车辆碰撞产生损伤，行人胸部与地面碰撞时也存在一定损伤风险，行人腿部损伤主要是与车辆碰撞造成。
车辆与行人交叉角的不同对行人碰撞过程中运动姿态及行人落地前姿态产生影响。
关键词：汽车安全；道路交叉口；交通冲突；行人The Influence of Front Side Rail Spotweld Failure on Crashworthinessin Vehicle Offset ImpactLv Xiaojiang1, Yang Haiyan1, Sun Linzhi1, Liu Weiguo1,2, Zhou Dayong1,2, Feng Qingfeng1,21. Geely Automobile Research Institute, Hangzhou, 311228, lvxiaojiang@2. Zhejiang Key Laboratory of Automobile Safety Technology, Hangzhou, 311228Abstract: Based on the vehicle-pedestrian traffic conflict, vehicle-pedestrian collision dynamic response analysis was done at the road intersection. The results show that the pedestrian head and ground collision injury risk larger than pedestrian head and vehicle collision injury risk, pedestrian chest and ground collision also has certain injury risk, pedestrian leg injury is mainly caused by collision with the vehicle. The different Vehicle and pedestrian crossing angle have an influence on pedestrian collision process movement posture and pedestrian before landing posture.Key words: automotive safety; road intersection; traffic conflict; pedestrian1 引言道路交叉口汇聚了各个方向的车辆流、行人流、自行车流等，是道路使用者转换行驶路线的节点，也是交通冲突集中的地方[1]。
汽车碰撞模拟仿真在车辆行人碰撞保护设计中的应用
汽车碰撞模拟仿真在车辆行人碰撞保护设计中的应用汽车行业发展迅速，但与此同时，由于交通事故带来的伤亡问题仍然是亟待解决的难题。
为了增加车辆和行人的安全性，汽车碰撞模拟仿真技术应运而生，并在车辆行人碰撞保护设计中起到了关键的作用。
本文将讨论汽车碰撞模拟仿真技术的原理与应用，并探讨其在车辆行人碰撞保护设计中的重要性。
一、汽车碰撞模拟仿真技术的原理汽车碰撞模拟仿真是通过运用计算机软件，基于车辆工程学、力学和数值计算等原理，对汽车在碰撞过程中的动力学特性、车辆部件的受力情况以及碰撞对乘员和行人的影响进行模拟和计算的过程。
其主要原理包括以下几个方面：1. 车辆动力学模型：利用力学原理建立车辆运动学和动力学方程，模拟车辆在碰撞时的运动状态，例如速度、加速度等参数。
2. 碰撞仿真模型：模拟碰撞事故发生时车辆与障碍物或行人之间的接触过程，涉及到车辆结构、车身变形、能量吸收等方面。
3. 材料模型：根据车辆部件的材料特性，建立材料模型，考虑其力学性能、变形特性和破坏行为等。
4. 边界条件：考虑外界环境因素，例如道路状况、气候条件等，对模拟结果进行修正。
5. 碰撞响应评估：根据模拟结果对车辆在碰撞过程中的性能进行评估，如受力情况、能量吸收等。
二、汽车碰撞模拟仿真技术的应用汽车碰撞模拟仿真技术在车辆行人碰撞保护设计中具有广泛的应用，主要有以下几个方面：1. 车辆结构优化：通过模拟碰撞过程，探索不同设计参数对车辆结构的影响，优化车辆的结构和安全性能。
例如，通过改变车身材料、销钉形状等参数，提高车辆的耐撞性和碰撞性能。
2. 安全气囊设计：汽车碰撞模拟仿真可以帮助设计师确定安全气囊的部署位置、充气速度和充气压力等参数，确保在碰撞发生时能够及时传递出最大的保护力。
3. 步行者保护设计：模拟仿真可以通过模拟行人与车辆之间的碰撞过程，优化前保险杠的设计，减少行人碰撞后的伤害风险。
例如，通过减缓碰撞速度、改变材料刚度等方式，提高行人保护能力。
汽车行人碰撞抛射仿真模型
２０ ０ ７年 （ ２ ） ４期 第 ９卷 第
汽 车 工 程 Ａ ｔ ｏ ｖ ｎｉｅｒ ｇ ｕｏ ｔ ｅＥ ｇ ｅｉ ｍ ｉ ｎ ｎ
２０ （ ｏ．９ Ｎ ． ０ ７ Ｖ １ ） ｏ４ ２
２０ ０ ８ ０ ７ ６
汽车行人碰撞抛射仿真模 型
ｓｄ ｄ ｕ ｃ ｒａｎ ｐ ｒ ｏ ｅ ｅ ｔｉｎ ａ ａｎ ｔｔ ｅ ｆｏ ｔｅ ｄ ｏ ｅ ｃ ｌ Ｍｅ ｎ ｉ ｅ ｅ ｅ ｔｏ ｅ ｅ ｔ ａ ’ ｐ ｓｔ ｎ ｉ ｅ ａ ｎ ｅ ｔｉ ａ ｔ ｆ ｄ ｓ ａ ｇ ｉ ｓ ｈ ｒ ｎ ｎ ｆｔ ａ＂ ｎ ｐ ｒ ｈ ． ａ ｗｈ ｌ ｔ ｆ ｃ ｆｐ ｄ ｓ ｎ Ｓ ｏ ｉ ｏ ｅｈ ｉ ｒ ｉ ｒ ｌｔ ｅ ｔ ｈ ａ ｏ ｈ ｏ ｉ ａ ｃ ｓ ａｙ ｅ ． Ｆ ｎ ｌ ｈ ｒｓ ｎ ｅ ｈ ｏ ｉｔ ｎ ｅ ｍｏ ｅ ｓ ｃ ｍｐ ｒ ｄ ｗ ｔ ｅ ａｉ ｏ ｔ ｅ ｃ ｌ ｎ ｔ ｒ ｗ ｄ ｓ ｎ ｅ ｉ ａ ｏ ａ ｌ ｚ ｄ ｉ ａ ｙ ｔ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔｄ ｔ ｒ ｗ ｄｓａ ｃ ｄ ｌｉ ｏ ａ ｅ ｉ ｖ ＂ ｔ ｓｌ ｎ ｌ ｈ ｈ ｔｐ ｏ ｏ ｅ ｙ ｆ ｒ ｉｎ ｓ ｈ ｌｒ ｎ ｌ ｅ ａ ｕ ｅ ｈ ｗ ｎ ｈ ｔｔ ｅ ｒ ａ ｉ ｌ ｌｓ ｏ ｅ ｃ ｔ ｒ ｔ ａ ｒ ｐ ｓ ｄ ｂ ｏ ｅｇ ｃ ｏａ ｓｉ ｉ ｒ ｔ ｒ ，ｓ ｏ ｉ ｇ ｔ ａ ｈ ｙ ａｅ ｂ ｓ ａ ｙ ｃｏｉ ｅ ｔｒ ｃ ｎ ｔ ｕ ｔ ｎ；Ｃｒ ｓ ｅ ｅ ｒ ｈ；Ｔ ｒ ｗ ｉｔ ｎ ｅ ；Ｓ ｍ ｕ ａ ｏ ｙ ｒｓ ｃｄ ｎ ｅ ｏ ｓ ｒ ｃｉ ｏ ａｈｒｓａ ｃ ｈ ｏ ｄｓ ｃ ｓ ｉ ｌｔ ｎ ａ ｉ
制动措施。因此 ， 本文研究的假设前提为车辆与行 人 发生碰 撞 前瞬 间或碰 撞后 驾驶员 采取 紧急制 动 。
汽车碰撞安全性能模拟仿真分析技术研究
汽车碰撞安全性能模拟仿真分析技术研究汽车安全性能一直是人们关注的焦点，特别是在交通事故日益频繁的今天。
为了提高汽车碰撞安全性能，研究人员提出了模拟仿真分析技术，以评估和优化汽车在碰撞中的性能。
本文将对汽车碰撞安全性能模拟仿真分析技术进行深入研究和探讨。
首先，我们将介绍一些常用的汽车碰撞安全性能模拟仿真分析技术。
一般来说，这些技术分为两大类：基于有限元分析的方法和基于多体动力学仿真的方法。
基于有限元分析的方法是最常见和广泛应用的技术之一。
该方法基于有限元法，利用计算机模拟汽车在碰撞中的力学行为。
通过建立复杂的有限元模型，可以准确地评估汽车在不同碰撞条件下的结构变形和应力分布情况。
这种方法的优点是精确度高，可以提供详细的信息，如位移、加速度和应力等。
然而，它也存在一些缺点，比如需要大量的计算资源和时间，建模过程复杂，不适用于大规模仿真等。
基于多体动力学仿真的方法是另一种常用的技术。
这种方法基于物理学的原理，通过建立车辆动力学模型来模拟碰撞过程。
它主要关注车辆的整体运动和动力学特性，并根据碰撞条件计算碰撞力和车辆的加速度。
与基于有限元分析的方法相比，它的计算速度更快，适用于大规模仿真。
然而，基于多体动力学仿真的方法的精确度可能较低，无法提供与有限元分析相同的详细信息。
此外，还有其他一些辅助技术可以与模拟仿真分析技术结合使用，来提供更全面和准确的评估。
例如，通过安装传感器和摄像头来获取车辆碰撞过程中的高精度实时数据，这可以帮助验证和校准模拟仿真结果。
另外，利用人体模型和仿真软件，可以模拟人体在碰撞中的受伤情况，以评估汽车的乘员保护性能。
汽车碰撞安全性能模拟仿真分析技术的研究对于提高汽车的碰撞安全性能具有重要意义。
通过模拟不同碰撞场景，研究人员可以根据仿真结果进行结构优化，改进车辆的抗碰撞性能。
这些技术对汽车制造商和工程师来说是非常有价值的工具，可以帮助他们设计和制造更安全的汽车。
最后，尽管汽车碰撞安全性能模拟仿真分析技术在提高汽车安全性能方面取得了显著进展，但仍面临一些挑战。
基于多刚体动力学的人-车碰撞事故形态重构研究
车 碰 撞 瞬 间 受 到 的 冲 击 能 量 衰 减 等 保 护 措 施 最 少， 导 致 该 类 事 故 参 与 群 体 的 死 亡 数 量 居 高
不下。
范 的 交 通行 为举 措 ， 减少 人 一 车碰 撞 事 故 的发 生率 ， 保 护事 故参 与 方 安 全 具 有 重 要 的 理 论 意 义 与 工 程
包括 轮胎 印迹 、 人体 抛距 、 路 面散 落物 等重 构事 故 现 场方 法 ， 该 种研 究方 法 主要解 决人 车 的运 动学研 究 。 基 于人 车 信息则 着 重于计 算 机仿 真对 人车 碰撞 过程
的行人 动力 学 响应 研 究 、 汽 车 碰 撞 瞬 时速 度 与 现 场 痕 迹 的 内在 关 系 。 目前 ， 已有研 究 主要 面 向交 通事 故 责任认 定 、 车
人一 车碰撞 数字化模 型 ； 并借助其 重构 事故发 生时的各参与方运 动状 态 ， 实现车辆损 伤信息 与行 人冲 击损伤机 理 的多重融合。 通过行人最终位 置、 车辆受损 区域 、 行人损伤等事故 现场信 息 ， 验 证数 字重构模 型 的准确 性。研 究成果 可为进 一步 探讨 汽车
前部结构设 计与人 员损伤 的 内在联 系提供理论支撑 ； 亦对制定有效规 范的交通 行为举措 ， 保 护交通事 故 中弱势群体 具有较 重
要意义。
关键 词
人车碰撞
多刚体 动力学
事故重构
中 图法 分类 号
Ｕ ４ ９ １ ． ２ ５ ；
文献 标志码
Ａ
我 国 交 通 事 故 统 计 年 报 统 计 的 易 受 伤 害 道
由于变 形 对 运动 的影 响 可 以忽 略 ， 所 以人 车碰
多体系统的动力学分析与碰撞仿真
多体系统的动力学分析与碰撞仿真动力学分析与碰撞仿真是研究物体在运动过程中受力和变形的重要方法。
本文将探讨多体系统的动力学分析与碰撞仿真的相关内容，介绍其基本原理和应用。
一、动力学分析的基本原理动力学分析是研究物体在运动中所受到的力和运动规律的科学。
基于牛顿运动定律和质点系的运动学原理，可以得到多体系统的动力学方程，进而求解物体的运动状态和运动规律。
动力学分析中的主要问题包括运动学描述、运动学关系、动力学模型和动力学方程等。
在动力学分析中，通过建立物体之间的相互作用模型，确定物体之间的力和热转移等因素，从而推导出物体的动力学方程。
二、碰撞仿真的原理和方法碰撞仿真是指利用计算机技术对物体之间的碰撞过程进行模拟和仿真。
碰撞仿真可以帮助人们理解和预测物体在碰撞中的行为，为工程设计和科学研究提供有效的方法。
碰撞仿真的基本原理是基于质点系统的动力学分析，通过建立物体之间的碰撞模型和碰撞规律，确定物体之间的碰撞力和碰撞能量转化等因素。
通过求解物体的碰撞动力学方程，可以模拟和预测物体在碰撞过程中的运动状态和变形情况。
碰撞仿真的方法主要包括有限元法、蒙特卡洛方法和分子动力学法等。
在碰撞仿真中，可以根据具体问题的要求选择合适的方法，进行数值计算和仿真模拟。
三、多体系统的动力学分析与碰撞仿真应用多体系统的动力学分析与碰撞仿真在许多工程领域和科学研究中有广泛的应用。
以下为其中的一些应用案例。
1. 交通工程中的车辆碰撞分析：对于交通事故的调查和分析，可以利用动力学分析与碰撞仿真的方法研究车辆之间的碰撞过程，分析事故原因和责任。
通过模拟和比较不同碰撞方案，可以提出相应的交通安全措施。
2. 工程结构的研究与设计：在建筑和桥梁等工程结构的设计中，动力学分析与碰撞仿真可以帮助工程师评估和预测结构在自然灾害或外部冲击下的响应和破坏情况。
通过模拟和仿真，可以优化结构设计，提高抗震和安全性能。
3. 航天器的着陆和返回模拟：在航天工程中，多体系统的动力学分析和碰撞仿真可以帮助研究员模拟和预测航天器在着陆和返回过程中的运动状态和变形情况。
基于多物理场耦合的汽车碰撞模拟仿真方法创新研究
基于多物理场耦合的汽车碰撞模拟仿真方法创新研究随着汽车行业的迅速发展，汽车碰撞安全性成为了一个重要的关注点。
为了提高汽车碰撞安全性能，研究人员提出了多种模拟仿真方法。
本文将基于多物理场耦合的汽车碰撞模拟仿真方法进行创新研究。
一、引言汽车碰撞是指车辆之间或车辆与障碍物之间发生的碰撞。
在碰撞中，车辆与障碍物之间的能量转化以及车辆部件之间的相互作用都是非常复杂的。
因此，进行汽车碰撞模拟仿真研究是十分必要的。
二、多物理场耦合的含义与必要性多物理场耦合是指在汽车碰撞模拟中考虑多个物理因素的相互影响。
典型的物理因素包括结构力学、动力学、流体力学等。
将多个物理场耦合起来进行模拟，能够更加真实地反映汽车碰撞过程中的各种力学特性。
三、基于多物理场耦合的汽车碰撞模拟方法1. 确定模拟所需的物理模型：根据实际情况，选择合适的物理模型，如有限元方法、有限体积方法等。
在物理模型中，考虑车辆的结构、零部件的材料性质等因素。
2. 设置碰撞边界条件：根据碰撞的实际情况，设置合适的边界条件，如初始速度、碰撞角度等。
通过合理设置边界条件，能够更加准确地模拟碰撞过程。
3. 耦合多个物理场：将结构力学、动力学、流体力学等物理场进行耦合，考虑它们之间的相互作用。
通过数值方法求解耦合的物理场，得到碰撞过程中系统的变化情况。
4. 分析结果与优化：根据模拟结果，对汽车的碰撞性能进行评估和分析。
如果存在问题，可以进行优化设计，改进碰撞安全性。
四、创新研究的方向1. 优化耦合算法：目前的汽车碰撞模拟方法虽然能够耦合多个物理场，但在计算效率和精度方面还有提升的空间。
因此，可以通过优化耦合算法，提高计算效率和精度。
2. 引入新的物理模型：除了结构力学、动力学、流体力学等物理模型外，还可以考虑引入其他物理模型，如热传导、电磁效应等。
这样可以更全面地模拟汽车碰撞过程。
3. 研究新的边界条件：目前的汽车碰撞模拟中边界条件的设置还比较简单，可以进一步研究更加复杂的边界条件，如不同碰撞速度下的模拟。
汽车-行人撞击事故过程仿真研究
汽车-行人撞击事故过程仿真研究
赵桂范;刘纪涛
【期刊名称】《汽车工程》
【年(卷),期】2006(028)009
【摘要】根据中国人体特征参数建立了16刚体的行人模型,在人体的主要部位生成简易的弹簧阻尼运动关节.建立汽车模型与汽车-行人碰撞模型,应用ADAMs软件模拟汽车-行人碰撞过程.通过模拟不同速度下的汽车-人体撞击,对事故发生过程进行再现,比较仿真数据和事故现场数据得到了事故中的汽车速度,从而为交通事故提供了一种有效的处理方法.
【总页数】3页(P820-822)
【作者】赵桂范;刘纪涛
【作者单位】哈尔滨工业大学汽车工程学院,威海,264209;哈尔滨工业大学汽车工程学院,威海,264209
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
1.汽车撞击行人交通事故研究及计算软件设计 [J], 袁洪川;李高磊;叶新娜
2.汽车——行人道路交通事故运动仿真研究 [J], 李丹;沈辉;鄂颖
3.汽车与行人碰撞事故再现仿真研究 [J], 羊玢;王玉;王哲;胡敏;宋化卫
4.汽车碰撞行人事故仿真再现方法研究 [J], 胡泽林;潘超华;林淼
5.汽车对儿童行人碰撞事故再现的研究 [J], 李发宗;李传志;訾琨
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汽车行人碰撞接触中行人运动学规律仿真研究
第19卷第1期2009年1月 中国安全科学学报China Safety Science JournalVol.19No.1Jan.2009汽车行人碰撞接触中行人运动学规律仿真研究3范艳辉1,2 副教授 许洪国2 教授 董金松2(1山东交通学院交通与物流工程系,济南250023 2吉林大学交通学院,长春130025)学科分类与代码:620.2030 中图分类号:X951 文献标识码:A基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金资助(200801830036);山东交通学院科研基金项目。
【摘 要】 基于交通事故模拟分析PC2Crash软件及其内嵌多体系统动力学分析MADY MO模块,建立并验证了车辆多体模型和行人多体模型;对汽车与行人碰撞接触阶段的行人运动学具有较大影响的因素展开广泛分析,并构建汽车行人碰撞仿真试验方案;通过选取对汽车与行人碰撞接触阶段具有较大影响的因素作为仿真试验的自变量,对不同碰撞环境下汽车与行人碰撞接触过程中的行人运动学规律(包括运动姿态和对应的碰撞车速阈值)进行深入研究;汽车行人碰撞仿真与真实事故以及碰撞试验对比具有较好的规律吻合性和一致性。
研究表明,笔者采用的计算机建模仿真方法在汽车行人碰撞运动学研究中具有实用价值。
【关键词】 汽车行人碰撞; 碰撞接触阶段; 运动学规律; 影响因素; 车速阈值; 建模; 仿真Simulati on on the Kine matics Laws of Pedestrian in the Contacting Phase of the Collisi on bet w een Vehicle and PedestrianFAN Yan2hu i1,2,A ssoc.Prof. XU Hong2guo2,Prof. DO NG J i n2song2 (1Depart m ent of Trans portati on&Logistics Engineering,Shandong J iaot ong University, J inan250023,China 2School of Trans portati on,J ilin University,Changchun130025,China)Abstract: Based on the coup ling of PC2Crash si m ulati on p r ogra m and e mbedded MADY MO module, Multi2body models of the vehicle and the pedestrian involved in a collisi on of vehicle with pedestrian are devel oped and validated.Main fact ors influencing pedestrian kine matics during the contacting phase of ve2 hicle and pedestrian are extensively analyzed;further more,the si m ulati on test sche me is constructed fr om these fact ors.The kine matics la ws of pedestrian such as moti on posture and vehicle i m pact s peed threshold in the contacting phase of vehicle and pedestrian under different collisi on circum stances are in dep th stud2 ied by selecting these main influencing fact ors as independent variables for si m ulati on tests.The pedestrian kine matics si m ulati on is f ound t o be good har moni ous and consistent with the case of real world and the collisi on test.This computer si m ulati on method will be of p ractical value in analysis of pedestrian kine mat2 ics in the collisi on vehicle with pedestrian.Key words: collisi on bet w een vehicle and pedestrian; contacting phase; kine matics la w;influencing fact or; vehicle i m pact s peed threshold; modeling; si m ulati on0 引 言国外学者早在20世纪60年代就对汽车行人碰撞事故再现开展广泛而深入的探索性研究,已取得一些富有价值的研究成果。
汽车行人碰撞抛射仿真模型
中间 右侧 1 /4 右侧 1 /8
中间 右侧 1 /4 右侧 1 /8
第一落地 点抛距 /m
817 817 818 1711 1713 1713 23 2311 23 2516 2519 1616 2915 2813 1615 2914 2918 2719
终止点 抛距 /m
原稿收到日期为 2006年 4月 5日 ,修改稿收到日期为 2006年 6月 27日 。
2007 (Vol. 29) No. 4
林庆峰 ,等 :汽车行人碰撞抛射仿真模型
· 297 ·
形状由椭圆状的外形决定 。独立刚体和铰接点的数 量影响仿真计算的时间 。在仿真中可以计算各独立 刚体的速度 、加速度 、运行距离等动力学参数 [ 4 - 5 ] 。
2007年 (第 29卷 )第 4期
汽 车 工 程 Automotive Engineering
2007 (Vol. 29) No. 4
2007068
汽车行人碰Leabharlann 抛射仿真模型林庆峰 ,许洪国
(吉林大学交通学院 ,长春 130022)
[摘要 ] 利用 PC2Crash软件进行车辆与行人的碰撞仿真试验 ,提出了第一落地点抛距理论模型 ,将车辆与行 人的碰撞划分为车辆前部与行人的后部和侧面碰撞两种类型 ,碰撞车型选择当前广泛使用的发动机舱盖略向前下 倾斜的梯形前端轿车 ,建立了车辆与行人后部 、侧面碰撞抛距模型和综合碰撞抛距模型 ,分析了行人相对车辆前端 的不同位置对抛距的影响 。最后将文中提出的模型与国外行人抛距模型进行对比 ,结果证明该模型是有效的 。
Keywords: Acc iden t recon struction; Cra sh research; Throw d istances; S im ula tion
汽车-行人碰撞多体动力学仿真与抛距模型研究
汽车-行人碰撞多体动力学仿真与抛距模型研究谢州凯;王秋成;刘卫国;宁晓斌【期刊名称】《轻工机械》【年(卷),期】2012(30)4【摘要】汽车与行人碰撞是我国道路交通事故的主要类型之一,该类事故在所有事故中致死率最高且与人们的安全出行密切相关,受到民众的广泛关注.然而传统的事故分析方法在此类事故的处理上存在较大困难.文章以多体动力学理论为基础,以PC-CRASH为平台,建立了多刚体数字化行人模型,通过设定代表身体各部分的属性(外形、质量、刚度、摩擦系数等)来定义行人特征.并将模型与国外某实车碰撞试验对比验证其可靠性.通过对仿真结果的回归分析得出了车速-抛距模型,为该类交通事故处理提供了数据参考.%Vehicle-pedestrian collision is a major type traffic accident in China. Because of its high fatality rate and closely related with people's travelling, people pay close attention to this type of accident. However, it is difficult to handle such kind of accident with common use "accident analyzing method". Based on multi-body dynamic theory, the paper built a numerical multi-rigid-body pedestrian model as a platform for PC-CRASH to simulate the collision between vehicle and pedestrian. Through setting rigid-body characters of different parts of the pedestrian (appearance , mass, rigid, friction factor) , the characters of pedestrian can be defined. The model was validated by comparing with a real car collision experiment abroad. The speed throwing distance was obtained through the regression analysis of simulation results. It provides numericalreference for such vehicle-pedestrian traffic accident. [Ch,5 fig. 3 tab. 13 ref. ]【总页数】4页(P40-42,48)【作者】谢州凯;王秋成;刘卫国;宁晓斌【作者单位】浙江工业大学机械工程学院,浙江杭州310014;浙江工业大学机械工程学院,浙江杭州310014;浙江吉利汽车研究院有限公司,浙江杭州311228;浙江工业大学机械工程学院,浙江杭州310014【正文语种】中文【中图分类】U492.8【相关文献】1.交通事故行人、骑车人和自行车抛距模型2.玻璃碎片抛距理论模型用于推算汽车碰撞速度的研究3.多体系统动力学仿真中的接触碰撞模型分析4.轿车-电瓶车事故中碰撞初速度与抛距关系研究5.基于事故再现的行人抛距及头部损伤仿真研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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鉴于研究的着重点是分析汽车一行人碰撞后行人 的运动学规律，因此通过以上的一系列对比验证可以
Ｆｉｇｕｒｅ ５
图５
车速．抛距回归模型 （下转第４８页）
Ｖｅｌｏｃｉｔｙ—ｔｈｒｏｗｉｎｇ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ｍｏｄｅｌ
认为该碰撞模型是有效的。 万方数据
・４８‘
轻工机械Ｌｉｇｈｔ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
收稿日期：２０１１一１０－１ｌ：修回１３期：２０１２－０３－２２
我国道路交通情况复杂。人口密度大，，是世界上 典型的以混合交通为主的国家。行人作为道路使用者
当中的弱势群体，一直是交通事故中的高危人群。据 统计，２００９年我国因交通事故死亡６７ ７５９入，其中行 人１６ ６８３人，占总死亡人数的２４．６％［２ Ｊ；在过去的１０
（１．ＣｏＨｅｇｅ
Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ。Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００１４，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｇｅｅｌｙ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ＣＯ，，Ｌ１ｍ，Ｒａｎｇｚｈｏｕ ３１ １２２８．Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｖｅｈｉｃｌｅ—ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｉｓ
Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ．Ｓａｌｔ
Ｃｉｔｙ．Ｌｒｒ，ＵＳＡ：
１１ｔｈ ＩＥＥＥ Ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ，２０００：８５—９２．
量，碰撞车速为因变量，建立回归模型，模型曲线见图５。
通过与实验录像画面的对比可以发现，在碰撞初
１２０
始阶段，仿真模型中行人的运动状态与实验中行人的
运动具有较好的一致性。部分试验结果数据和仿真数
据的对比情况如表１所示。 表１
Ｔａｂｌｅ ｌ 数据 实验数据 仿真数据
ｉ
１ｌＯ １００
ｙ＝１０．．Ｒ２＝０
实验数据与仿真数据的对比
第３０卷第４期 ２０１２年８月
轻工机械
Ｌ话ｈ｜Ｊｎｄｍ－ｕ－ｙ Ｍａｃｈ／ｎｅｒｙ
Ｖ０１．３０ Ｎｏ．４ Ａｕｇ．２０１２
［研究・设计］
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－２８９５．２０１２．０４．０１
１
汽车一行人碰撞多体动力学仿真 与抛距模型研究
谢州凯１，王秋成１，刘卫国２，宁晓斌１
（１．浙江工业大学机械工程学院，浙江杭州３１００１４； ２．浙江吉利汽车研究院有限公司，浙江杭州 ３１ １２２８）
录像记录画面进行对比，如图３所示¨引。
≯：｜｜：妊
、，¨
图４碰撞初始状态
Ｆｉｇｕｒｅ ４
Ｉｎｉｔｉａｌ
ｓｔａｔｅ
ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ
根据事故处理的相关经验，易引起车速鉴定纠纷 的大多为车速较高的情况，而行人抛射距离亦为该类 事故分析的主要依据。文中通过模拟不同车速（６０～
１ ｌＯ
１≯，．一ｉ多’ ≥＿Ｉ。１■穆■
立的２０刚体行人模型。行人模型参数根据ＧＢ／ Ｔ１００００．８８《中国成年人人体尺寸》∽】和ＧＢ／Ｔ１７２４５． ２００４（成年人人体惯性参数》¨０１中定义的５０百分位标 准成人模型建立。
式中Ｆ，。…‰。和Ｆ…，。咖。为刚体相互接近和分离时的 法向力，ｓ为刚度，Ａ为侵彻深度，占为碰撞回弹系数。 １．２汽车模型的建立 选取国内市场占有率较大的ＰＡＳＳＡＴ轿车为原型 进行车辆建模，车身外形参数如图２所示。
Ｏｆｆ
ｈａｎｄｌｅ ｓｕｃｈ ｋｉｎｄ ｏｆ ａｃｃｉｄｅｎｔ ｗｉｔｈ ｃｏｍｍｏｎ ＵＳｅ”ａｃｃｉｄｅｎｔ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ”．Ｂａｓｅｄ
ｍｕｌｔｉ—ｂｏｄｙ ｄｙｎａｍｉｃ ｔｈｅｏｒｙ。ｔｈｅ
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图３试验与仿真的对比
Ｆｉｇｕｒｅ ３ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
∞ 加＂舳踮∞鳄∞：兮ｍ
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选择幂函数曲线拟合，以仿真得到的抛距为自变
Ｆ，，。。“。。＝ＡＳ
Ｆ。。，ｐ。，。．ｉ。ｇ＝８ＡＳ
汽车一行人碰撞建模分析 汽车与行人碰撞仿真中，相对于汽车而言，人体的
质量及各生物力学参数都是小数量级的，其变化对仿真 结果的影响较大，所以人体的建模需尽可能保证精确。
１．１
（４） （５）
多刚体行人模型的建立 图ｌ是基于ＰＣ－ＣＲＡＳＨ软件中多体动力学模块建
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Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｕｌｔｉ—ｂｏｄｙ ｄｙｎａｍｉｃ：Ｃａｒ—ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｉｍｐａｃｔ ｓｐｅｅｄ ０
引言
于全球５个最大城市人口的总和…。
汽车工业和交通运输业的高速发展，为人类社会 的进步提供了有力的基础保障，但也带来了无情的交 通事故。根据２００４年世界卫生组织发布的《世界预防 道路交通伤害报告》，全球每年大约有１２０万人死于 道路交通事故，伤害的数目更高达５ ０００万人次，相当
图２车身外形参数
Ｆｉｇｕｒｅ ２
Ｖｅｈｉｃｌｅ ｓｈａｐｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
２碰撞模型的验证 验证仿真模型可靠性的一个有效方法就是通过与 试验对比分析，然而实车碰撞试验耗资巨大，国内能开 展实车碰撞实验的机构寥寥无几。国外学者及研究机 构做过不少关于汽车一行人碰撞的试验，包括不少尸体 实验和假人实验，其中假人试验更为常见。文中选取国 外公开发表的某文献中记录的一次假人碰撞实验…１来
图ｌ
Ｆｉｇｕｒｅ ｌ
多刚体行人模型
Ｍｕｌｔｉ－ｂｏｄｙ ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ ｍｏｄｅｌ
其中１７、１８、１９、２０号刚体为虚拟腿部模型，目的 是在模拟过程中辅助人体腿部与缓冲器接触时的受力 分析。
万方数据
轻工机槭Ｌｉｇｈｔ
Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ
２０１２年第４期
做参照对仿真模型进行有效性分析。该实验使用高速
摄影机抓拍行人和车辆的碰撞运动图像，通过运动轨迹
３仿真分析与抛距模型 汽车与行人侧面碰撞是该类事故的主要接触类
和假人内部的传感器的碰撞信号研究行人安全。
通过调整碰撞模型中车辆与行人的相关参数，使
型ｍ１，为此，选取汽车一行人侧面碰撞为接触形式进行
仿真模型设定，０时刻碰撞模型界面如图４所示。
其尽量与该实验条件相匹配，然后对仿真画面与实验
ａ
ｍａｊｏｒ
ｔｙｐｅ
ｔｒａⅡｉｃ ａｃｃｉｄｅｎｔ ｉｎ Ｃｈｉｎａ．Ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｉｔｓ ｈｉｓｈ ｆａｔａｌｉｔｙ
ｔｏ
ｒａｔｅ
ａｎｄ
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ｃｌｏｓｅｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｐｅｏｐｌｅ§ｔｒａｖｅｌｌｉｎｇ。ｐｅｏｐｌｅ ｐａｙ ｃｌｏｓｅ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ
ｔｈｉｓ ｔｙｐｅ ｏｆ ａｃｃｉｄｅｎｔ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｉｔ ｉｓ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ
ａ
ｒｉｇｉｄ，ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ），ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｏｆ ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ Ｃａｒ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｂｒｏａｄ．Ｔｈｅ
ｂｅ ｄｅｆｉｎｅｄ．Ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ
Ｗ＆Ｓ
ｖａｌｉｄａｔｅｄ ｂｙ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｗｉｔｈ
ｒｅａｌ
ｓｐｅｅｄ
ｔｈｒｏｗｉｎｇ ｄｉｓｔａｎｃｅ
ｏｂｔａｉｎｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ
ａｎａｌｙｓｉｓ
ｏｆ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
ｒｅｓｕｌｔｓ．Ｉｔ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｓｕｃｈ
ｖｅｈｉｃｌｅ—ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ
ｔｉ＂姐Ｃ ａｃｃｉｄｅｎｔ．［Ｃｈ，５堍．３
ｔａｂ，１３
ｔｅｌ］
１
根据力的平衡与角动量守恒定律，刚体ｉ的运动 方程可用式（１），（２）和（３）表示
ｍ。童。＝∑Ｆ，
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（２） （３）
Ｂ・西．＋∞。×傍・∞。＝∑Ｍｊ
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（４）
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式中ｍ。为刚体ｉ的质量，童ｉ为重心加速度，Ｅ为惯性 坐标系下刚体ｉ所受的外力，谚为载体坐标系下刚体 ｉ的惯性张量，血为载体坐标系下刚体ｉ的角加速度， ‘‘，。为载体坐标系下刚体ｉ的角速度，Ｍｊ表示为载体坐 标系下刚体ｉ的外力矩。 刚体间碰撞接触力的计算基于线性刚度函数，可 用式（４）和（５）表示
ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ
ｍｏｄｅｌ
ａｓ
ａ
ｐｌａｔｆｏｒｍ ｆｏｒ ＰＣ—ＣＲＡＳＨ ｏｆ ｔｈｅ
ｗａｓ
ｓｉｍｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ
ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ．Ｔｈｒｏｕｇｈ
ｓｅｔｔｉｎｇ ｒｉｓｉｄ—ｂｏｄｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐａｒｔｓ
ｃａｎ
ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ（ａｐｐｅａｒａｎｃｅ，ｍａ８８，
Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ
２０１２年第４期
［１２］Ｃ１ＧＮＯＮＩ