行人保護頭碰加速度波形分析與結構優化

2023-02-10 03:12:05 字數 864 閱讀 1232

作者:嚴傑夏湯忠李徑亮

**:《汽車科技》2023年第07期

摘要:研究了行人頭部與機罩撞擊過程中頭部加速度波峰的形成機理,將已有頭部加速度波形由四段式波形修正為三段式波形。通過試驗與**,驗證了三段式波形理論的準確性,並依據該波形理論對機罩前端鎖扣區域結構進行了優化,在保證機罩行駛安全強度效能的條件下有效地降低了該區域的頭部傷害值。

關鍵詞:行人保護;頭部加速度波形;頭部傷害值;結構優化

資料表明,在交通事故傷害者中,行人佔比約為65%,主要的受傷部位為頭部和腿部,其中頭部傷害的致死率非常高。近年來,隨著****的發展,行人保護受到的關注也越來越多,各國相繼制訂和實施了行人保護的技術法規和評價體系,我國最新的cnap2018也首次加入行人保護效能的考察項。同時,國內外的各大汽車廠商、研究機構都對行人保護展開了大量的研究。

streeter[1]等通過假人試驗與計算機**,最早開始了行人保護頭碰的損傷機理和生物力學的研究。劉奇[2]等研究了機罩結構如內外板材料、形狀以及減震膠的布置等對行人保護頭碰傷害的影響。在2023年,wu[3]首先提出了最優波形的概念,其後朱西產[4-6]等人也對頭部加速度波形及其形成機理進行了深入研究。

本文針對行人保護頭碰,通過試驗與**中頭部加速度波形,以及相應的波形理論,將目前常用的四段式波形[7]修正為三段式波形。根據三段波形與傷害指數的相關性,依據分析結果對機罩鎖扣區結構進行了優化設計,有效地降低了該區域的行人頭部傷害值,從而保證了該車型行人保護安全效能目標的達成。

1 頭碰試驗與評分

本文的試驗與**均是基於汽車安全法規cncap2018中所採用試驗方法,來評估發動機罩蓋各區域對行人頭部的保護效能。兒童頭部模型重3.5kg,撞擊速度40km/h,撞擊角度50度;**頭部模型重4.

5kg,撞擊速度40km/h,撞擊角度65度。