行人保護報告

1、編號: - CSFX-006 行人保護報告行人保護報告項目名稱：A 級三廂轎車設(shè)計開發(fā)項目代號： CP08 編制： 日期： 校對： 日期： 審核： 日期：批準(zhǔn)： 日期：2011 年 03 月 行人保護報告目錄1 分析目的和意義 .12 使用軟件說明 .13 整車參數(shù) .14 下腿型對保險杠的試驗仿真 .24.1 邊界條件定義.24.2 位置 1 模擬結(jié)果分析.34.2.1 下腿彎曲角度.34.2.2 下腿動態(tài)剪切位移.34.2.3 下腿上端加速度.44.3 位置 2 模擬結(jié)果分析.44.3.1 下腿彎曲角度.44.3.2 下腿動態(tài)剪切位移.54.3.3 下腿上端加速度.54.4 位置 1 模擬

2、結(jié)果分析.64.4.1 下腿彎曲角度.64.4.2 下腿動態(tài)剪切位移.64.4.3 下腿上端加速度.75 兒童頭型對前艙蓋的試驗仿真 .75.1 邊界條件定義.75.2 沖擊區(qū)域的選擇.85.3 碰撞結(jié)果分析.9 行人保護報告6 總結(jié) .10 行人保護報告第 1 頁 共 11 頁1 分析目的和意義分析目的和意義為了在汽車的設(shè)計階段使被設(shè)計車輛更好的滿足耐撞性的要求，采用動態(tài)大變形非線性有限元模擬技術(shù)，進行了 XXCP08 車型行人保護仿真分析，主要是根據(jù)汽車對行人的碰撞保護(GB/T 24550-2009)進行的仿真模擬。GB/T 24550 的全部技術(shù)內(nèi)容為強制性要求，適用于 M1 類車輛(

3、M1 類車輛為包括駕駛員座位在內(nèi)，座位數(shù)不超過 9 座的載客車輛)。本文通過對 XXCP08 車型模擬結(jié)果進行分析，為發(fā)生事故時，整車對行人的安全性提供參考。2 使用軟件說明使用軟件說明在本次模擬中，主要使用了 Hypermesh 前處理軟件和 Ls-Dyna求解器，Hypermesh 是世界領(lǐng)先的、功能強大的 CAE 應(yīng)用軟件包，由美國 Altair 公司開發(fā)，目前在世界上的應(yīng)用非常廣泛。LS-DYNA是一個以顯式為主，隱式為輔的通用非線性動力分析有限元程序，可以求解各種二維、三維非線性結(jié)構(gòu)的高速碰撞、爆炸和金屬成型等非線性問題。3 整車參數(shù)整車參數(shù)根據(jù)項目組提供的整車零部件明細表及質(zhì)量、材

4、料特性，材料主要由DC01,DC03,DC04,DC05,DC06,B400/780,B250,B340/590Dp,HC400,B210P1,B280Dp,HC450/980,b280Vk 等組成。 行人保護報告第 2 頁 共 11 頁4 下腿型對保險杠的試驗仿真下腿型對保險杠的試驗仿真4.1 邊界條件定義GB/T 24550-2009 規(guī)定，下腿型以 40km/h 的速度，朝保險杠正前面撞去，按照國標(biāo)要求，本次建立了 3 個不同撞擊點的模型，具體模型如圖 1、2 所示。約束 6 個自由度速度 40km/h 行人保護報告第 3 頁 共 11 頁圖 1 下腿型撞擊點 1 碰撞模型圖 2 下腿型

5、撞擊點 2、3 碰撞模型4.2 位置 1 模擬結(jié)果分析4.2.1 下腿彎曲角度 圖 3 為碰撞時，下腿型彎曲角度變化的時間歷程曲線，從圖中可看出，下腿型最大彎曲角度約為 25.2，大于 GB 要求的 19。圖 3 下腿型彎曲角度變化4.2.2 下腿動態(tài)剪切位移圖 4 為下腿型剪切位移時間歷程曲線，從圖中可看出，最大剪切位移為 8.6mm，大于 GB 要求的 6mm。 行人保護報告第 4 頁 共 11 頁圖 4 下腿型彎剪切位移4.2.3 下腿上端加速度圖 5 為下腿型上端加速度時間歷程曲線，從圖中看出，最大加速度為 225g，大于 GB 要求的最大 170g。圖 5 下腿型上端加速度4.3 位

6、置 2 模擬結(jié)果分析4.3.1 下腿彎曲角度圖 6 為碰撞時，下腿型彎曲角度變化的時間歷程曲線，從圖中可看出，下腿型最大彎曲角度約為 22，大于 GB 要求的 19。 行人保護報告第 5 頁 共 11 頁圖 6 下腿型彎曲角度變化4.3.2 下腿動態(tài)剪切位移圖 7 為下腿型剪切位移時間歷程曲線，從圖中可看出，最大剪切位移為 7.45mm，大于 GB 要求的 6mm。圖 7 下腿型彎剪切位移4.3.3 下腿上端加速度圖 8 為下腿型上端加速度時間歷程曲線，從圖中看出，最大加速度為 175g，大于 GB 要求的最大 170g。 行人保護報告第 6 頁 共 11 頁圖 8 下腿型上端加速度4.4 位

7、置 1 模擬結(jié)果分析4.4.1 下腿彎曲角度圖 9 為碰撞時，下腿型彎曲角度變化的時間歷程曲線，從圖中可看出，下腿型最大彎曲角度約為 26，大于 GB 要求的 19。圖 9 下腿型彎曲角度變化4.4.2 下腿動態(tài)剪切位移圖 10 為下腿型剪切位移時間歷程曲線，從圖中可看出，最大剪切位移為 6.9mm，大于 GB 要求的 6mm。 行人保護報告第 7 頁 共 11 頁圖 10 下腿型彎剪切位移4.4.3 下腿上端加速度圖 11 為下腿型上端加速度時間歷程曲線，從圖中看出，最大加速度為 175g，大于 GB 要求的最大 170g。圖 11 下腿型上端加速度5 兒童頭型對前艙蓋的試驗仿真兒童頭型對前

8、艙蓋的試驗仿真5.1 邊界條件定義按 GB/T24550-2009 規(guī)定，頭型沖擊器以 9.7m/s 的速度，并以相對于水平面夾角為 50的方向，向規(guī)定的發(fā)動機罩試驗區(qū)域撞去，同樣，為節(jié)省計算時間，提高計算效率，此模型也只保留了前艙上部 行人保護報告第 8 頁 共 11 頁部分部件，具體模型如圖 12 所示。圖 12 兒童頭型沖擊試驗?zāi)Ｐ?.2 沖擊區(qū)域的選擇按照 GB 要求，沖擊區(qū)域應(yīng)選在同時符合以下 3 個條件的區(qū)域，1）側(cè)面基準(zhǔn)線以內(nèi)不小于 82.5mm；速度 9.7m/s50約束 6 個自由度 行人保護報告第 9 頁 共 11 頁2）WAD1700 線或發(fā)動機罩后面基準(zhǔn)線前向不小于 8

9、2.5mm；3）WAD1000 線的后向或發(fā)動機罩前緣基準(zhǔn)線后向不小于82.5mm。圖 13 為根據(jù)國標(biāo)要求，劃分出的兒童頭型碰撞區(qū)域，并結(jié)合發(fā)動機罩狀況選出了 15 個具有代表性的撞擊點。圖 13 頭型沖擊器試驗區(qū)域及沖擊試驗點分布5.3 碰撞結(jié)果分析六個沖擊點試驗后得到的頭部傷害指標(biāo) HIC 值如下表所示：表 1 沖擊點 HIC 值沖擊點12345678 HIC1076796675822735990446444沖擊9101112131415沖擊點 2沖擊點 3沖擊點 4沖擊點 7沖擊點 6沖擊點 1沖擊點 5沖擊點 8沖擊點 9沖擊點 10沖擊點 11沖擊點 12沖擊點 14沖擊點 13沖

10、擊點 15試驗區(qū)域WAD1700線線WAD1000線線 行人保護報告第 10 頁 共 11 頁點HIC446384705393575430586從表中看出，只有沖擊點 1 的 HIC 值大于 1000，沖擊點 6 的HIC 值接近 1000，沖擊點 1 和沖擊點 6 分別位于發(fā)動機罩鉸鏈上方和前橫梁上方，頭型沖擊器在此兩點碰撞過程中，會撞到發(fā)動機罩鉸鏈和前橫梁，故造成較大的 HIC 值。其他沖擊點均小于 1000，符合 GB 要求的 2/3 以上的頭型試驗區(qū)域 HIC 值不大于 1000，剩余區(qū)域的 HIC 值不大于 1700。所以根據(jù)撞擊結(jié)果，劃出了圖 14 所示的 HIC1700 區(qū)域。圖

11、 14 HIC1700 區(qū)域劃分6 總結(jié)總結(jié)本文根據(jù)項目組提供的數(shù)模，進行了該車行人保護安全碰撞模擬，在模擬過程中，嚴(yán)格按照項目組提供的模型，真實反映了實車HIC1700 區(qū)域 行人保護報告第 11 頁 共 11 頁的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)項目組提供的材料特性、密度、質(zhì)量設(shè)置參數(shù)等進行計算。由于尚未進行實車試驗，一些參數(shù)的調(diào)整只能根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)獲得，故在此我們對模擬結(jié)果進行初步評價。 1） 下腿型對保險杠的試驗仿真碰撞點 1(保險杠中心位置), 下腿型最大彎曲角度約為 25.2，大于 GB 要求的 19,最大剪切位移為 8.6mm，大于 GB 要求的 6mm,最大加速度為 225g，大于 GB 要求的最大 170g.碰撞點 2(正對保險杠左邊位置), 下腿型最大彎曲角度約為 22，大于 GB 要求的 19,最大剪切位移為 7.45mm，大于 GB 要求的 6mm最大加速度為 175g，大于 GB 要求的最大 170g.碰撞點 3(正對保險杠右邊位置), 下腿型最大彎曲角度約為 26，大于 GB 要求的 19,最大剪切位移為 6.9mm，大于 GB 要求的 6mm最大加速度為 175g，大于 GB 要求的最大 170g。之所以下腿仿真試驗結(jié)果不理想,是由于整車缺少行人保護泡沫