行人保护报告讲解

目录
1 分析目的和意义 (1)
2 使用软件说明 (1)
3 整车参数 (1)
4 下腿型对保险杠的试验仿真 (2)
4.1 边界条件定义 (2)
4.2 位置1模拟结果分析 (3)
4.2.1 下腿弯曲角度 (3)
4.2.2 下腿动态剪切位移 (3)
4.2.3 下腿上端加速度 (4)
4.3 位置2模拟结果分析 (4)
4.3.1 下腿弯曲角度 (4)
4.3.2 下腿动态剪切位移 (5)
4.3.3 下腿上端加速度 (5)
4.4 位置1模拟结果分析 (6)
4.4.1 下腿弯曲角度 (6)
4.4.2 下腿动态剪切位移 (6)
4.4.3 下腿上端加速度 (7)
5 儿童头型对前舱盖的试验仿真 (7)
5.1 边界条件定义 (7)
5.2 冲击区域的选择 (8)
5.3 碰撞结果分析 (9)
6 总结 (10)
1 分析目的和意义
为了在汽车的设计阶段使被设计车辆更好的满足耐撞性的要求，采用动态大变形非线性有限元模拟技术，进行了XXCP08车型行人保护仿真分析，主要是根据《汽车对行人的碰撞保护》(GB/T 24550-2009)进行的仿真模拟。

GB/T 24550的全部技术内容为强制性要求，适用于M1类车辆(M1类车辆为包括驾驶员座位在内，座位数不超过9座的载客车辆)。

本文通过对XXCP08车型模拟结果进行分析，为发生事故时，整车对行人的安全性提供参考。

2 使用软件说明
在本次模拟中，主要使用了Hypermesh前处理软件和Ls-Dyna 求解器，Hypermesh是世界领先的、功能强大的CAE应用软件包，由美国Altair公司开发，目前在世界上的应用非常广泛。

LS-DYNA 是一个以显式为主，隐式为辅的通用非线性动力分析有限元程序，可以求解各种二维、三维非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成型等非线性问题。

3 整车参数
根据项目组提供的整车零部件明细表及质量、材料特性，材料主要由
DC01,DC03,DC04,DC05,DC06,B400/780,B250,B340/590Dp,HC40 0,B210P1,B280Dp,HC450/980,b280Vk等组成。

4 下腿型对保险杠的试验仿真
4.1 边界条件定义
GB/T 24550-2009规定，下腿型以40km/h的速度，朝保险杠正前面撞去，按照国标要求，本次建立了3个不同撞击点的模型，具体模型如图1、2所示。

约束6个自由度
速度40km/h
图1 下腿型撞击点1碰撞模型
图2 下腿型撞击点2、3碰撞模型
4.2 位置1模拟结果分析
4.2.1 下腿弯曲角度
图3为碰撞时，下腿型弯曲角度变化的时间历程曲线，从图中可看出，下腿型最大弯曲角度约为25.2°，大于GB要求的19°。

图3 下腿型弯曲角度变化
4.2.2 下腿动态剪切位移
图4为下腿型剪切位移时间历程曲线，从图中可看出，最大剪切位移为8.6mm，大于GB要求的6mm。

图4 下腿型弯剪切位移
4.2.3 下腿上端加速度
图5为下腿型上端加速度时间历程曲线，从图中看出，最大加速度为225g，大于GB要求的最大170g。

图5 下腿型上端加速度
4.3 位置2模拟结果分析
4.3.1 下腿弯曲角度
图6为碰撞时，下腿型弯曲角度变化的时间历程曲线，从图中可看出，下腿型最大弯曲角度约为22°，大于GB要求的19°。

图6 下腿型弯曲角度变化
4.3.2 下腿动态剪切位移
图7为下腿型剪切位移时间历程曲线，从图中可看出，最大剪切位移为7.45mm，大于GB要求的6mm。

图7 下腿型弯剪切位移
4.3.3 下腿上端加速度
图8为下腿型上端加速度时间历程曲线，从图中看出，最大加速度为175g，大于GB要求的最大170g。

图8 下腿型上端加速度
4.4 位置1模拟结果分析
4.4.1 下腿弯曲角度
图9为碰撞时，下腿型弯曲角度变化的时间历程曲线，从图中可看出，下腿型最大弯曲角度约为26°，大于GB要求的19°。

图9 下腿型弯曲角度变化
4.4.2 下腿动态剪切位移
图10为下腿型剪切位移时间历程曲线，从图中可看出，最大剪切位移为6.9mm，大于GB要求的6mm。

图10 下腿型弯剪切位移
4.4.3 下腿上端加速度
图11为下腿型上端加速度时间历程曲线，从图中看出，最大加速度为175g，大于GB要求的最大170g。

图11 下腿型上端加速度
5 儿童头型对前舱盖的试验仿真
5.1 边界条件定义
按GB/T24550-2009规定，头型冲击器以9.7m/s的速度，并以相对于水平面夹角为50°的方向，向规定的发动机罩试验区域撞去，同样，为节省计算时间，提高计算效率，此模型也只保留了前舱上部部
分部件，具体模型如图12所示。

速度9.7m/s
50°
约束6个自由度
图12 儿童头型冲击试验模型
5.2 冲击区域的选择
按照GB要求，冲击区域应选在同时符合以下3个条件的区域，1）侧面基准线以内不小于82.5mm；
2）W AD1700线或发动机罩后面基准线前向不小于82.5mm ；
3）W AD1000线的后向或发动机罩前缘基准线后向不小于82.5mm 。

图13为根据国标要求，划分出的儿童头型碰撞区域，并结合发动机罩状况选出了15个具有代表性的撞击点。

图13 头型冲击器试验区域及冲击试验点分布
5.3 碰撞结果分析
六个冲击点试验后得到的头部伤害指标HIC 值如下表所示：
表1 冲击点HIC 值 冲击
点
1 2 3 4 5 6 7 8
HIC
1076 796 675 822 735 990 446 444 冲击9 10 11 12 13 14 15 冲击点2
冲击点3
冲击点4
冲击点7 冲击点6
冲击点1
冲击点5 冲击点8 冲击点9 冲击点10 冲击点11 冲击点12 冲击点14 冲击点13 冲击点15
试验区域
WAD1700
WAD1000
点
HIC 446 384 705 393 575 430 586
从表中看出，只有冲击点1的HIC值大于1000，冲击点6的HIC
值接近1000，冲击点1和冲击点6分别位于发动机罩铰链上方和前
横梁上方，头型冲击器在此两点碰撞过程中，会撞到发动机罩铰链和
前横梁，故造成较大的HIC值。

其他冲击点均小于1000，符合GB要求的2/3以上的头型试验区
域HIC值不大于1000，剩余区域的HIC值不大于1700。

所以根据撞
击结果，划出了图14所示的HIC1700区域。

HIC1700区域
图14 HIC1700区域划分
6 总结
本文根据项目组提供的数模，进行了该车行人保护安全碰撞模拟，在模拟过程中，严格按照项目组提供的模型，真实反映了实车的
结构形式，根据项目组提供的材料特性、密度、质量设置参数等进行计算。

由于尚未进行实车试验，一些参数的调整只能根据经验数据获得，故在此我们对模拟结果进行初步评价。

1）下腿型对保险杠的试验仿真
碰撞点1(保险杠中心位置), 下腿型最大弯曲角度约为25.2°，大于GB要求的19°,最大剪切位移为8.6mm，大于GB要求的6mm,最大加速度为225g，大于GB要求的最大170g.
碰撞点2(正对保险杠左边位置), 下腿型最大弯曲角度约为22°，大于GB要求的19°,最大剪切位移为7.45mm，大于GB要求的6mm 最大加速度为175g，大于GB要求的最大170g.
碰撞点3(正对保险杠右边位置), 下腿型最大弯曲角度约为26°，大于GB要求的19°,最大剪切位移为6.9mm，大于GB要求的6mm 最大加速度为175g，大于GB要求的最大170g。

之所以下腿仿真试验结果不理想,是由于整车缺少行人保护泡沫所致，下腿型在碰撞点1、2、3的碰撞过程中，均撞到低速防撞梁。

2）儿童头型对前舱盖的试验仿真
除了发动机罩铰链处和前横梁处（即冲击点1和冲击点6）冲击点对儿童头型冲击器的HIC值较大，为1016.8和990 外（头型冲击器在此两点碰撞过程中，会撞到发动机罩铰链和前横梁，故造成较大的HIC值），各个冲击点的HIC值均远小于1000，控制良好。