汽车前大灯结构对头部碰撞性能的影响研究_赵凯阳

n
(
H IC
)
对儿 童 头 部碰撞 区 域内 的前 大灯 部位进行 了 儿 童 头 型 冲击 仿
引
随 着汽车工 业 的 飞 速发展
,
言
家 用 轿 车在 越 来 越 多 的家 庭
,
并在此基 础 上 完善前大灯 的 结构 和 材 料并 与 试 验 曲 线进行对标 然 后 在对标模 型 的基 础 上 进行 了 大灯底 部 的 吸 真 分析
,
装支架 内部结构 和 底 部下 落空 间 等方 面 探 讨 了 前 大灯部位 的行人保 护 分 析方 法
。
一 若 车辆 要 达 到 E N C A P 五 星 标准 在 2 0 0 9 % 即可 而 2 0 1 0 年则 需 要 4 年行人保 护 得 分 比 例 只 需 2 5 0 %
逐 年递增
如
) a
) 儿 童 头部模 型 ; ( b
儿 童 头 型参数
试验 的 H I
0
。
值为
1 49 3
均小于法规的 H I
C
,
最 高 限值
,
l
0 7 并且 仿 真 分 析 的 H I 值 远 小 于 试验 的 H I 值 而且 从 试 验 头 型 加速度曲线中可 以 看 出 当 头 型 撞击发 动机罩板 前期 大 好
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,
试验 录 像 和 仿 真 动 画 得
,
仿 真 分 析 之 所 以 与 试验结 果 有很大 差 别
、
主 要 是 由于 前
,
大灯 的组件 不 完 整
整 体结构较 弱 造 成 的 ; 而 前大灯 支架较
mm
0 大 的 网格 尺 寸 ( 约 1
) 以 及简单 粗 糙 的 建模 结构
。
也导
致 了 支架在 仿 真 分 析中 不 能发 生 断 裂
, ,
能 空 间分 析 和 大灯支架 的 刚度 分 析
、
,
最 后 就车辆前 大灯 的 安
普及 开 来
重视
,
,
消 费者 不 但对汽车本身 的整 车碰撞 安 全性能愈 发
在
E
一
对汽车行人保 护 性能 的意 识也 越 来 越 强 而 行人保 护 NcAP ( 欧 洲 新 车评 价规 范 ) 中 的得 分 比 例 要 求也 在
。 , ,
验 头型 紧接着受 到 前大灯 的支撑 作 用 头 型 加速度 曲线 继 续 陡升 形 成第二个 较高 的波 峰 而 在 仿 真 分 析 曲线中 当前 罩板变 形 结束 后
上升
, ,
头 型 加速度却并 没 有受 到 大灯 的支 撑作 用
而 是保持低位振荡状态
。
试 验冲击角度 为 5 0
冲击速度 为
2 0中 国 汽车 工 程 学会 年会 论 文 集
Z
一
N 52 C劝
汽 车 前 大灯 结构 对 头部 碰撞 性 能 的影 响 研 究
赵凯 阳
` 2
,
陈如 意
.
` 2
,
王菊
` 2
,
禹 慧丽
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,
崔泰 松
;
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,
赵会
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,
汽 车 噪声 振 动 和 安 全技 术 国 家 重 点 实验 室 2 重 庆长 安 汽 车 公 司 汽 车 工 程研 究 总 院
9 7
耐
S
。
远 小 于 试 验结 果
并且
,
最终 导 致 仿 真 分 析 的 H I C值 在 头 型 冲击 的 试 验 过 程 中 前大灯
, , ,
在翼 子 板处 的支架发 生 了 断 裂 架并 没 有发 生 断 裂 的 迹 象
。
而 在 仿真 分析 中
、
,
前 大灯支
综合 分 析 头 型 加 速度 曲线 图 知
,
技术 法 规
G T
Rg
《关 于 机动车碰 撞 时 对行人 及 弱 势 道 路 使 用
。
试验区域
2 侧 面 基准线 以 内不 小 于 8
5 mm
,
者加 强 保 护 和 减轻严 重 伤害 的认 证统 一 规定 》 中 前 大灯 区 域被 归 为 H I C 1 7 0 伤害值较高 的区 域 前大灯 一 直都是行 人 保 护 头 部碰撞 的硬点 在儿 童 头 型 撞击 发动机罩 时 它 对 头 型 的伤害值 ( H I C ) 有很大 的 影 响 因 此 研究 车辆 的儿 童
。
士
2
。 。
试
验 冲击方 向相 对 于 前部结构应 向 下 和 向 后
一 接触点与 已 选定 的 冲击点 的偏 差 应 为
1 2
.
头 型 冲击 器 的 第
mm
。
关打 分规 则 中
而在
,
前大灯 区 域 被 认 定 为
一
“
不可 预测 区 域
’ ,
3〕, 〔
士
0 1
GB / T 24 550
20
9 0
《 汽车 对行人 的 碰 撞保 护 》 和 全 球
。
2
l 以
。
) 三 分之 二 以 上 的成人 头 型 和 儿 童 头型 合 计 的试 验 区 域
。
,
H I
1
I C 值不 大于 值应 不 大 于 1 0 0 两 个 头 型 剩 余 区 域 的 H 70 如果 车辆 只 有儿 童 头 型 试 验 区 域 三分之 二 以 上 的试 验
C
。 ,
撞 模 型 中 的大灯 碰撞点选择儿 童 头 部碰撞 区 域边界 的 发动 机罩板 上 前大灯正 上 方 的位 置 如 上 图 2 所 示 发 动机罩采
, , 。 ,
WA D 1 7 0 O 线 的前 向
5 m m
,
,
2 或发动机罩 后 面 基准线前 向不 小 于 8
;
, , 。
测 量点 取最前
点 W A D I O 0 线 的后 向 或发 动机 罩前 缘基 准线 后 向不 小 于2 8 5 m m 测 量点 取最 后 点
1 3
.
头 型 碰撞性能具有非 常重 要 的意 义
, 。
用
DC 5 0
材料
,
厚度 为
, ,
0
7 mm
,
屈 服 强 度 为 14
, ,
M
a P
,
前大
区域 H I
1 4
.
C
值 不大 于
l 以刃
,
剩余 区域 的 H I
C
值 不 大于
1 70
。
头 型 碰撞 冲 击 器
如图
l
灯 模 型 较 为 粗 糙 简 单 建 模 采 用 一 体 式 结构 厚度 统 一 为 3 mm 材 3 MP 料为 P C 屈 服 强 度 6 a 如 图 3 所示
,
然 后 在 此 对 标 模 型 上 进 行 大 灯 底 部 的 吸 能 空 间分 析
和 大 灯 支 架 刚度 分 析
从 而 得 出模 型 精度
、
、
吸 能 空 间 以及 大 灯 支 架 的 刚 度 对 儿 童 头 型碰 撞 结 果 有 至 关 重 要 的 影 响
。
为 车辆 的
行 人 保护 头 部 碰 撞 分 析 方 法 关 键词 】 前 大灯 【
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图
2
行人 保护 分析 模型
3
.
行 人 保 护 头部 分 析
1
3
原 始 数 据状 态
, , ,
2
行 人 保 护 头部 分 析 模 型 建 立
, 。
罩板发 生 变 形 吸 能
, ,
,
头 型受 到罩 板 的作 用力 急剧 增
r s 和 Dyn e m a 等软件对行人保 护 头型 碰撞进 本文 采用 场P e h 而 方 城 真分 析 并与 试 验结 果进行对标 图 2 为某 车 型 行人保 护
,
:
,
1
法规 要 求
GB / T
,
,
4 5 2
0
一
0 0 2 9
《汽车对 行人 的碰撞保 护 》 法 规 中儿
。
到 了 20 1 2 年
行人保 护 得 分 比 例 须达 到 6 0
,
%
〔` 一
3〕 。
我 国也
-
童 头型 对发动机罩 上 部 的试 验条件及 要 求如 下 所述
1 1
.
9 年制定 了 有 关 行人保 护 的 推荐性 国 标 G B / T 2 4 5 5 0 0 0 9 2 0 《汽车对行人 的 碰撞 保 护 》 其 中 明确 规定 了 行人保 护 j [ 的相 关 碰撞性能要 求 4 在
摘 要 】 本 文 通 过 对 长 安 某 车 型 的 前 大 灯 上 方 进 行 儿 童 头 型 撞 击 仿 真分 析 【
,
在 原 模 型 基 础 上 完善前 大 灯 结 构并 提 高模 型
,
精度
,
分 析 比 较 不 同 的 前 大 灯 模 型 精度 的影 响
,
,
并 与试 验 曲 线 进 行 对标
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, 。
所示
,
头型碰撞 冲击器质量 为
3 5
kg
,
直径
16 5 m m
图
3
原大 灯 模型
.
3
2
仿真分 析结 果
仿 真 分 析 的 头 型 加速 度 曲线 和 实 际 试 验 加 速度 曲线 如
图 4 所示
图
1
。
由图可知
C
,
,
仿 真 分析 的 头 型 H I
8
,
C
值为
C C
1 1
7 4
7
,
儿童 头 型 碰 撞 器
,
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头 型 加速度 迅 速 上 升 随着撞击 过 程 的 继 续
,
并且 仿 真 分 析 和 试 验 曲线 拟 合较 当发 动机罩板变 形 至 极 限 时 试
, , 。 ,
分析模型 板 度
、
。
本模 型 在 整 车模型 基础上 截取
,
、 、
A
柱之 前 的 车体 部分
、 、
,
不含 前悬及前轮
。
其中包括前 壁 板 机舱部件 前罩板 翼 子 2 灯 等 在模 型 的后 侧边界处 约束 1 保险杠 前 友 5 6 自由 4 3 头型 冲击方 向为在车辆 纵 向 垂直平 面 内 相对 于水平 面 的
照 GB
/ T 24 55 0
一
。
本 文 针 对 长安 某 车型 开 发行人碰撞 保 护 方 面 的要 求
20
,
按
,
性能 要 求
至 少一 半 的儿 童 头型 试 验 区 域
,
9 0
《汽 车 对行 人 的 碰 撞保 护 》 的规 定
头 部伤害值 H I
C
应不 大于
4
Z
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N1
一
劝
1
1
1国 汽车 工 程 学 会 年会 论 文 集 3 中
20
。
试 验条 件
冲击 时 头 型 速度 为
9 7
士
0
2
耐
S
,
冲击方 向在 车辆 纵 向
。Baidu Nhomakorabea
在行人保护 碰撞 安 全领域 中 头 型 碰撞特 别是儿 童 头 型 5 一 碰撞 占据 了 很 大 的 比 重 〔 川 并且 在 E N c A P 行人保 护 相
, , ,
垂直平 面 内
,
相 对 于 水平 面 的 试 验 冲击 角度 为 5 0
零 部 件 结 构 优 化 和行 人 保 护碰 撞 性 能 的改 善提 供 了 更 有 效 的指 导
头 型 伤 害值
模 型 精度
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吸能 空 间
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刚度
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