正面碰撞波形对乘员伤害值的影响
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２０ ０ ８年 （ ３ ） １ 期 第 ０卷 第 １
汽 车 工 程 Ａ ｔ ｏｉ ｎｉｅｒ ｇ ｕ ｍ ｔ ｅＥ ｇｎｅｉ ｏ ｖ ｎ
２０ （ ｏ．０ Ｎ ．１ ０ ８ Ｖ １３ ） ｏ １
２ ０ ２１ ０ ８ ４
正面碰撞波形对乘员伤害值 的影 响
朱航彬 ， 刘学军
（ 天欧汽车工程软件（ 上海） 有限公司， 上海 ２０２ ０ １０）
在 ＣＮ Ａ ０ —Ｃ Ｐ１ ％刚性壁试验 中， ０ 由于安全气囊 的
普及， 乘员的头／ 颈部基本都可以得到充分的保护， 而
胸部通 常会 由于合成加速度偏高而失分 。影响胸部加
速度的原因包括碰撞波形和约束系统两个方面 。如 Ｊ
果碰撞波形不合理 ， 会增加 约束系统优化 的开发难 度 ， 甚至导致无 法实 现整车 的安全 性能 目标 。因此 ， 在车 型开发初期 ， 制定合理的碰撞波形至关重要。 文 中首先将 碰撞 波 形 进 行 分 析处 理 ， 出与 实 得
ｔｕ ｉｎ． ｒ ｓｏ
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车波形 等 效 的 两 阶 等 侵 入
ＭＡ Ｙ Ｄ ＭＯ模 型证 明等 效 波 形 的有 效 性 。在 两 阶 等 效波形 的基础 上 ， 改变碰撞 波形 的 主要设计 参 数 ， 并 利用 ＭＡ Ｙ Ｄ ＭＯ＿仿 真评估假 人伤 害值 。 ２
对 于 正 面 １０ 刚 性 壁 碰撞 ， 车 变 形 吸 能 区 ０％ 整
日 舀 Ｊ ｌ
域可 以分为 ３部分 （ １ ：１ 保 险杠 与发动 机前 端 图 ）（） 之 间的结构件 变 形 Ｄ ；２ 发动 机 后 端 与 防火 墙 之 （ ） 间 的结 构 件 变 形 Ｄ 。 （ ）防 火 墙 和 地 板 变 形 吸 ：； ３ 能 Ｄ２ ６ 。
［ 摘要 】 基 于能量守恒原理 ， 将复杂的实车碰撞波形简化成参数化 的两 阶等效波形 。通过改变两 阶等效波形 中的特征参数 ， 研究不 同碰撞波形 对乘员胸部加速度的影响。计算结果表 明 ， 通过合理控 制碰撞波形 和侵入量 ， 可 以有效降低乘员胸部加速度 。
关 键词 ： 能量 管理 ； 撞波形 ； 碰 等效 波形 ； ＭＡＤ ＹＭＯ； 胸部加 速度
［ ｂｔ ｃ］ Ｂ ｓ ｎ ｈ ｗ ｏｃｎｅ ａｏ ｅ ｙ ｔ ｔ ｌ ｒ ｈ ｕ ｅ ｒ ｒ ｌ ｅｉｅ ｒ ｈ ｅ Ａ ｓ ａｔ ｒ ａｅ ｏ ｅ ａ ｆ ｏｓ ｖｔｎｏ ｅ ｒ ，ｈ ａ ｕ ａ ｌ ｏ ａ ｅ ｈ ｌ ｃ ｓ ｓ ｄ ｔ ｌ ｒ ｉ ｆｎ ｇ ｅ ｃ ａｃ ｓ ｐ ｓ ｆ ｍ ａ ｖ ｃ ａ ｔ ｔ
１ 两 阶等效波形 的原理及验证
原稿收到 日期为 ２ ０ ０８年 ９月 １ ８日， 修改稿收到 １期为 ２ ０ ３ ０ ８年 ９月 ２ 。 ６１ ３
朱航彬 ， ： 等 正面碰撞 波形对乘员伤害值 的影响
・６ ９ ５・
包括混合 Ⅲ型 ５ ０百分位假人 、 驾驶员侧安全气囊 、 安全带、 限力器 （ 不含预紧器） 。
加 如 Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ
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图 １ 整 车 变 形 吸 能 区域
根据 Ｄ 、 变形 区域能量守恒 的原理 ， 以将 复 可 杂的实车碰撞 波形 简化 成 可 以转换 成物 理特 征 明显 的两 阶等效波形 （ 发动机碰撞之前 和之后两个 阶段 ） ， 如 图 ２所示 。其 中， Ｄ Ｇ 为 变形 阶段 的第 一 阶等效 加速度 ，２ Ｄ 变形 阶段的第 二 阶等效加速度 。 Ｇ为
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朱航彬 ， 刘学军
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胸部通 常会 由于合成加速度偏高而失分 。影响胸部加
速度的原因包括碰撞波形和约束系统两个方面 。如 Ｊ
果碰撞波形不合理 ， 会增加 约束系统优化 的开发难 度 ， 甚至导致无 法实 现整车 的安全 性能 目标 。因此 ， 在车 型开发初期 ， 制定合理的碰撞波形至关重要。 文 中首先将 碰撞 波 形 进 行 分 析处 理 ， 出与 实 得
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［ 摘要 】 基 于能量守恒原理 ， 将复杂的实车碰撞波形简化成参数化 的两 阶等效波形 。通过改变两 阶等效波形 中的特征参数 ， 研究不 同碰撞波形 对乘员胸部加速度的影响。计算结果表 明 ， 通过合理控 制碰撞波形 和侵入量 ， 可 以有效降低乘员胸部加速度 。
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原稿收到 日期为 ２ ０ ０８年 ９月 １ ８日， 修改稿收到 １期为 ２ ０ ３ ０ ８年 ９月 ２ 。 ６１ ３
朱航彬 ， ： 等 正面碰撞 波形对乘员伤害值 的影响
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图 １ 整 车 变 形 吸 能 区域
根据 Ｄ 、 变形 区域能量守恒 的原理 ， 以将 复 可 杂的实车碰撞 波形 简化 成 可 以转换 成物 理特 征 明显 的两 阶等效波形 （ 发动机碰撞之前 和之后两个 阶段 ） ， 如 图 ２所示 。其 中， Ｄ Ｇ 为 变形 阶段 的第 一 阶等效 加速度 ，２ Ｄ 变形 阶段的第 二 阶等效加速度 。 Ｇ为
