鞭打試驗(yàn)流程)

1、鞭打試驗(yàn)流程2課程大綱 第一部分 頸部傷害基本原理 第二部分 BIO RID假人介紹和后碰評(píng)分方法 第三部分 EURO-NCAP后碰鞭打試驗(yàn)前準(zhǔn)備 第四部分 IIHS后碰試驗(yàn)方法 課程簡(jiǎn)要回顧頸部傷害基本原理追尾碰撞為例, 簡(jiǎn)要介紹一下頸部受傷的過程。鞭打傷害是由加速度引起的機(jī)械能傳遞給頸部所產(chǎn)生的。在追尾碰撞發(fā)生時(shí)，頭部和頸部在慣性力和接觸力的作用下， 當(dāng)軟組織承受的荷載超過極限后， 將會(huì)導(dǎo)致頸部傷害的產(chǎn)生。在典型的追尾碰撞中，最初人體的頭部和頸部保持自然狀態(tài)，頸椎呈現(xiàn)一定的彎曲；當(dāng)車輛受到向前加速度時(shí)，乘員軀干會(huì)受到來自座椅靠背向前的推力，頭部和頸部發(fā)生移動(dòng), 頸椎伸直；接下來頭部相對(duì)座椅

2、繼續(xù)向后移動(dòng)，上頸椎做彎曲運(yùn)動(dòng)，下頸椎相對(duì)于人體軀干做伸張運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的頭頸形態(tài)呈S形，這一過程同時(shí)伴隨著頸椎在垂直方向上的移動(dòng)，這個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)是由于骨盆的移動(dòng)及脊柱伸直動(dòng)作共同作用而產(chǎn)生的；最后階段整個(gè)頸椎處于伸張狀態(tài)呈C形。312Bio RID 假人介紹BioRID （Biofidelic Rear Impact Dummy）假人由瑞典Gtenburg科技大學(xué)研發(fā)，專門檢查座椅和頭枕對(duì)在后碰時(shí)的表現(xiàn)。Bio RID 假人的發(fā)展過程：自1999年研發(fā)Bio RID 假人以來，總共有七個(gè)型號(hào)假人被開發(fā)。 分別是Bio RID P1、 ASTC-RID、 Bio RID P2、Bio RID I

3、(A,B and C)、 Bio RID P3、 Bio RID-II和Bio RID-II (ver. A, B andC)。Bio RID 通過攜帶的傳感器采集假人的各部位參數(shù)， Bio RID 假人的頸部和脊柱骨單獨(dú)設(shè)計(jì)，手臂和腿沿用了Hybrid III 50th的零部件，頭部是改進(jìn)Hybrid III 50th假人頭部而成。Bio RID 假人的傳感器標(biāo)準(zhǔn)配置：1）頭、胸、脊骨和骨盆加速度傳感器2） Structural replacement for upper and lower neck load cells3）用戶手冊(cè)里規(guī)定的傳感器45Bio RID 假人簡(jiǎn)單介紹T1T126

4、Bio RID 假人簡(jiǎn)單介紹7Bio RID 假人簡(jiǎn)單介紹歐洲后碰評(píng)分方法EURO-NCAP后碰總分為11分，其中2分是幾何評(píng)分，另外3分是滑臺(tái)試驗(yàn)得分?；_(tái)試驗(yàn)分為高強(qiáng)度、中等強(qiáng)度和低強(qiáng)度，每個(gè)試驗(yàn)的分?jǐn)?shù)是3分。83-4分為1.5-3分為0-1.5分為好邊緣差歐洲后碰評(píng)分方法EURO-NCAP后碰總分為11分；后碰分?jǐn)?shù)=（HR評(píng)分+幾何調(diào)整+3個(gè)強(qiáng)度分?jǐn)?shù)+罰分項(xiàng)）/11*4滿分=11/11*4=4分9考察項(xiàng)得分HR幾何評(píng)分幾何調(diào)整低強(qiáng)度滑臺(tái)中等強(qiáng)度滑臺(tái)高等強(qiáng)度滑臺(tái)座椅靠背旋轉(zhuǎn)角度利用假人弱點(diǎn)靜態(tài)試驗(yàn)動(dòng)態(tài)評(píng)分罰分項(xiàng)最大得分-1至+11333-1-211分10考察項(xiàng)最高標(biāo)準(zhǔn)最低標(biāo)準(zhǔn)極限標(biāo)準(zhǔn)上頸部

5、剪切力（N）低中高低303030270110190210610187290364734上頸部張力（N）NIC中高低中高36047091113750770152423900102418.32725.5低中0.120.150.350.550.50.69NKM高低0.223.00.474.40.784.7頭部回彈速度T HRC中高低中高低3.24.16357539.44.85.5838280125.26.095929214.1動(dòng)態(tài)評(píng)分T1 ACC(g)中高9.312.513.115.915.517.8EURO-NCAP動(dòng)態(tài)試驗(yàn)中，如果NIC、NKM、回彈速度、頸部剪切力和張力中某一項(xiàng)值超出極限標(biāo)準(zhǔn)，

6、那么該強(qiáng)度滑臺(tái)試驗(yàn)的分?jǐn)?shù)為零。歐洲后碰評(píng)分方法a：低強(qiáng)度11GOODb：中等強(qiáng)度紅線：目標(biāo)曲線；藍(lán)線：限制線MARGINALc：高強(qiáng)度POOR歐洲后碰評(píng)分方法12方向正X方向正Y方向正Z方向參考從假人面部水平向前，與座椅軌道平行假人左手方向垂直向上EURO-NCAP后碰鞭打試驗(yàn)前準(zhǔn)備整車坐標(biāo)系13EURO-NCAP后碰鞭打試驗(yàn)前準(zhǔn)備座椅坐墊角度確定：腿部位置確定，從車內(nèi)相關(guān)位置可以確定擱腳板的角度和放置位置，最后在滑臺(tái)試驗(yàn)平臺(tái)上調(diào)整假人的位置。14EURO-NCAP后碰鞭打試驗(yàn)前準(zhǔn)備腿部位置確定：從車內(nèi)相關(guān)位置可以確定擱腳板的角度和放置位置，最后在滑臺(tái)試驗(yàn)平臺(tái)上調(diào)整假人的位置。假人的腳尖必須在

7、兩個(gè)綠線之間。擱腳板的角度為45，每個(gè)車型都一樣。15EURO-NCAP后碰鞭打試驗(yàn)前準(zhǔn)備座椅的固定支架，需要由試驗(yàn)廠家提供，在整車數(shù)模里制作固定支架，并由試制試裝部制作該件。CATIA里設(shè)計(jì)固定底座在試驗(yàn)滑臺(tái)上固定16EURO-NCAP后碰鞭打試驗(yàn)前準(zhǔn)備先固定落腳點(diǎn)，然后在滑臺(tái)平臺(tái)上固定座椅固定支架。然后把座椅滑軌調(diào)整至中間位置，坐墊高度調(diào)整至中間位置。17EURO-NCAP后碰鞭打試驗(yàn)前準(zhǔn)備首先在座椅上鋪一層棉布料，然后在座椅上固定H點(diǎn)假人。18EURO-NCAP后碰鞭打試驗(yàn)前準(zhǔn)備H點(diǎn)假人安裝完畢后安裝HRMD，一定要保證HRMD的水平方向。19EURO-NCAP后碰鞭打試驗(yàn)前準(zhǔn)備調(diào)整好H

8、RMD之后，測(cè)試頭枕的水平距離和垂直距離，需要測(cè)試幾何評(píng)分和快速調(diào)節(jié)性。記錄三次幾何位置和快速調(diào)節(jié)位置。20 4）如果以上條件都不滿足，那么把頭枕調(diào)整到最下位置。EURO-NCAP后碰鞭打試驗(yàn)前準(zhǔn)備普通頭枕幾何評(píng)分方法：幾何評(píng)分是靜態(tài)測(cè)試方法，測(cè)量頭枕與乘員頭部之間的橫向距離和上下距離。試驗(yàn)時(shí)頭枕的定位方法：EURO-NCAP的頭枕定位方法：1）頭枕的調(diào)整位置應(yīng)為頭枕幾何中部位置。2）如沒有幾何中部鎖止位置，則向上移10mm，在10mm范圍內(nèi)鎖止頭枕。3）如上述兩個(gè)位置不能滿足則向下移動(dòng)10mm，在10mm范圍內(nèi)鎖止頭枕。21EURO-NCAP后碰鞭打試驗(yàn)前準(zhǔn)備主動(dòng)頭枕的幾何評(píng)分方法：汽車制造

9、商需要提供充足的證據(jù)，表明任一一個(gè)強(qiáng)度波形條件下，使用5th女性假人，主動(dòng)頭枕能正常攤開，并且鎖止到一個(gè)固定位置，該位置為幾何評(píng)分位置，如果設(shè)計(jì)時(shí)針對(duì)三個(gè)波形都不攤開，那么幾何評(píng)分位置為沒有攤開頭枕位置。被動(dòng)頭枕的幾何評(píng)分方法：汽車制造商需要提供充足的證據(jù)，表明在低強(qiáng)度波形條件下，使用5th女性假人，被動(dòng)頭枕能正常攤開，并且鎖止到一個(gè)固定位置，該位置為幾何評(píng)分位置。22EURO-NCAP后碰鞭打試驗(yàn)前準(zhǔn)備幾何調(diào)整（快速調(diào)節(jié)性）：把頭枕的壓到最低最后位置，此時(shí)進(jìn)行幾何評(píng)分，如果得分大于0分，那么n個(gè)前排座椅得到1/n分?jǐn)?shù)，如果兩個(gè)座椅，那么能得到1分。靜態(tài)試驗(yàn)考察項(xiàng)HR幾何評(píng)分幾何調(diào)整得分-1至

10、+1123考察項(xiàng)高度向后距離1分0mm以上40mm以內(nèi)1至0分0-40mm40-70mm0至-140-80mm70-100mm線性差值方法算分，從Height和Backset里選最差的分?jǐn)?shù)。EURO-NCAP后碰鞭打試驗(yàn)前準(zhǔn)備試驗(yàn)時(shí)頭枕的幾何測(cè)量方法：頭枕定位后用HRMD測(cè)量頭枕的向后距離和頭頂距離。HRMD工具測(cè)量考察方法24EURO-NCAP后碰鞭打試驗(yàn)前準(zhǔn)備撤出H點(diǎn)假人和HRMD工具，30分鐘后放BIO RID假人，然后對(duì)假人各個(gè)關(guān)節(jié)進(jìn)行調(diào)整，假人頭部要比HRMD的BACKSET多出15mm。假人的頭部保持水平，髖部角度為26.52.5。25EURO-NCAP后碰鞭打試驗(yàn)前準(zhǔn)備假人架設(shè)完

11、畢后，需要確定三點(diǎn)式安全帶的相對(duì)位置：上圖中表明了三點(diǎn)式安全帶的固定點(diǎn)位置，A上固定點(diǎn)位置，B、K兩個(gè)下固定點(diǎn)位置。*安全帶如果沒有特殊針對(duì)后碰的設(shè)計(jì)，那么使用試驗(yàn)室提供的安全帶。26EURO-NCAP后碰鞭打試驗(yàn)前準(zhǔn)備高速攝像機(jī)位置確認(rèn)高速攝像機(jī)的記錄速度為1000fps。第一視角錄像機(jī)記錄從T0至300ms時(shí)間段內(nèi)的假人所有運(yùn)動(dòng)過程。第二視角錄像機(jī)記錄從T0至300ms時(shí)間段內(nèi)的假人頭部和頸部的運(yùn)動(dòng)過程。27EURO-NCAP后碰鞭打試驗(yàn)前準(zhǔn)備貼標(biāo)簽規(guī)范：座椅靠背動(dòng)態(tài)傾斜（在碰撞錄像中觀察）：ST2至ST3畫一條線B1至B2畫一條線28EURO-NCAP后碰鞭打試驗(yàn)前準(zhǔn)備然后在滑臺(tái)實(shí)驗(yàn)前測(cè)

12、一次角度。滑臺(tái)試驗(yàn)T-HRC（結(jié)束）時(shí)間為止，從碰撞錄像中觀測(cè)最大的靠背角度，并記錄發(fā)生最大靠背角度的時(shí)間。Geely Automobile Institute 29 實(shí)驗(yàn)，若Marginal或Poor則不用做動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，整體分?jǐn)?shù)為Poor。IIHS的后碰評(píng)分方法IIHS座椅幾何評(píng)分：根據(jù)美國(guó)高速公路保險(xiǎn)協(xié)會(huì)（IIHS）公布的數(shù)據(jù)表明，頭后部和頭枕的水平最短距離2-8cm時(shí)頭枕的表現(xiàn)為G（好），8-10cm時(shí)頭枕的表現(xiàn)為A（可接受），10-12cm時(shí)M（邊緣），12cm以上時(shí)頭枕表現(xiàn)評(píng)為P（不好）。頭頂部和頭枕的垂直最短距離2cm至-6cm時(shí)頭枕的表現(xiàn)為G（好），-6至-8cm時(shí)頭枕的表現(xiàn)為A（

13、可接受），-8cm至-10cm時(shí)M（邊緣），-10cm以上時(shí)頭枕表現(xiàn)評(píng)為P（不好）。IIHS座椅幾何試驗(yàn)評(píng)分：頸部幾何評(píng)分，若為Good、Acceptable則需要?jiǎng)討B(tài)IIHS的后碰評(píng)分方法下圖：集成頭枕的幾何評(píng)分位置，綠點(diǎn)為幾何評(píng)分位置。30下圖：頭枕有高度調(diào)節(jié)時(shí)的幾何評(píng)分位置，紅點(diǎn)為幾何評(píng)分位置（最低點(diǎn)）。IIHS的后碰評(píng)分方法31左圖：如果頭枕的前后方向沒有鎖止位置，則以最后點(diǎn)為幾何評(píng)分位右圖：如果頭枕只有上下可調(diào)鎖止位置，則中間點(diǎn)為幾何評(píng)分位置。左圖：如果頭枕只可以前后可鎖止，則中間位置為幾何評(píng)分點(diǎn)。置。右圖：如頭枕可以前、后、上、下都可鎖止，則從中選擇最佳中間位置。a：最下位置和最后

14、鎖止位置中間位置b：最高位置和最后鎖止位置中間位置c：最高鎖止位置和最前鎖止位置中間位置IIHS的后碰評(píng)分方法IIHS座椅動(dòng)態(tài)評(píng)分：美國(guó)高速公路保險(xiǎn)協(xié)會(huì)（IIHS）的對(duì)后碰動(dòng)態(tài)評(píng)分項(xiàng)為四個(gè)檢測(cè)假人頸部的最大剪切力和最大頸部拉力。動(dòng)態(tài)評(píng)分分為四個(gè)級(jí)別，G（好）、A（可接受）、M（邊緣）、P（不好）。后結(jié)合幾何評(píng)分和動(dòng)態(tài)評(píng)分評(píng)價(jià)座椅后碰的表現(xiàn)。3233頸部力分類Low（低）Moderate（中等）High（高等）Low（低）動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)評(píng)分Good（好）Acceptable（可接受）Marginal（邊緣）Acceptable（可接受）座椅標(biāo)準(zhǔn)T1 x向加速度9.5g或頭部與頭枕的接觸時(shí)間70msT1

15、 x向加速度9.5g或頭部與頭枕的接觸時(shí)間70msModerate（中等）High（高等）IIHS的后碰評(píng)分方法IIHS座椅動(dòng)態(tài)試驗(yàn)評(píng)分：頸部力的大小確定后可以確定動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)的性能，頸部的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)考察項(xiàng)為X向剪切力和Z向的拉力。從這兩個(gè)考察項(xiàng)確定動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的性能。頸部力算法IIHS座椅整體評(píng)分方法：IIHS整體評(píng)分在幾何分?jǐn)?shù)加上動(dòng)態(tài)分?jǐn)?shù)，得到整體分?jǐn)?shù)。在上表中解釋了各類幾何評(píng)分和的動(dòng)態(tài)評(píng)分對(duì)整體評(píng)分的影響。34動(dòng)態(tài)評(píng)分Good（好）Acceptable（可接受）Marginal（邊緣）整體評(píng)分Good（好）Acceptable（可接受）Marginal（邊緣）幾何評(píng)分Good（好）Good height幾何高度好Poor（差）Good（好）Poor（差）Good（好）Acceptable（可接受）Acceptable（可接受）Marginal（邊緣）Poor（差）Acceptable（可接受）Marginal（邊緣）Poor（差）No dynamic test（無