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浅析行人保护策略下的某汽车前部结构优化摘要：随着我国汽车工业得不断发展，关于汽车的安全性研究越来越深入。
现在的汽车上已经配备了许多安全装置。
这些安全装置能够比较好的保护车内成员得安全，在车辆进行碰撞时能很大程度得减小身体损伤。
目前对于碰撞过程中行人的保护程度未能引起重视，使其成为容易受到损伤。
因此，减小行人和车辆在碰撞中的损失有着重要意义。
依据EEVC法规的标准对腿部和汽车模型的碰撞过程进行仿真，对车辆保险杠部分的结构进行了研究改进，降低碰撞时对行人小腿的损伤程度，增强所研究车辆对行人的保护作用。
关键词：行人保护、模型建立、前部优化1.引言从上个世纪70年代开始，国外有一大批研究者对此展开研究，研究车辆与行人碰撞过程中行人损伤的机理以及碰撞中汽车前部结构对行人损伤的程度大小，并设法降低其影响。
2003年欧洲行人保护法规正式采EEVC(欧洲车辆安全委员会）工作组提出的一个行人碰撞方法。
随着我国和国际的不断接轨，作为汽车安全重点之一的行人安全将会越来越受重视，成为今后汽车安全的主要方向之一。
我国标准为GB/T《汽车队行人的碰撞保护》法规于2007年就开始实施，这个法规的内容也是基于EEVC法规，其法规内容见表1-1所示。
表 1-1 GB/T 24550-2009法规细则儿童头型成人头型小腿冲击器大腿冲击器冲击器质量3.5kg4.5kg13.4kg9.5kg碰撞速度9.7m/s9.7m/s11.1m/s11.1m/s碰撞角度50º65º水平水平评价指标2/3区域HIC≦10001/3区域HIC≦17002/3区域HIC≦10001/3区域HIC≦1700小腿加速度≦170g膝部剪切位移≦19º最大冲击力≦7.5kN最大弯矩≦510N·m本文采用汽车安全委员会提出的行人冲击测试子系统模型作为行人腿部冲击器的有限元模型，该冲击器模型由三部分组成，分别代表人体下肢的皮肤、肌肉和骨骼。
基于行人保护的SUV车型前端造型设计研究随着城市化进程的不断加速和汽车普及率的飞速提高，伴随而来的是人类和汽车之间交通事故的逐年增多。
在这些交通事故中，因为行人遭受伤害或死亡的案例越来越多，这也使得行人保护成为了汽车制造厂商和社会舆论所高度关注的热点问题。
由此，越来越多的汽车制造商开始注重在车辆设计中，在前端造型等方面进行优化，以提高行人的保护能力。
本文将基于该背景，探讨一种基于行人保护的SUV车型前端造型设计研究。
首先，为了更好地实现行人保护，SUV车型在前端造型的设计上需要符合以下几点要求。
一、要保证前端吸震性能SUV车型在经过车身设计之后，需要进行前端的造型设计。
为了保证行人遇到车辆时受到的冲击力最小，同时也要避免车辆自身的破损，车辆的吸震功能至关重要。
因此，在前端造型设计上，需要加入更多的缓冲材料，以增强车辆的吸震功能，并且在车辆碰撞后，能够减少行人受到的伤害。
二、要考虑行人的正确反应在设计行人保护的SUV车型前端造型时，我们需要考虑行人的正确反应。
例如，针对车辆的设计，我们应该加强车辆的外部材质，使得行人在发生碰撞的时候，能够正确的反应，在避免过度反弹的同时，缓冲身体的碰撞压力，从而减少受伤风险。
三、提高车辆的车身高度对于SUV车型而言，车身的高度也是实现行人保护的重要因素之一。
在实际运行中，由于行人与汽车的大小差别太大，很多时候车辆的下侧可能会对行人造成伤害，这也需要我们将车辆的车身高度适当提高，从而避免这种情况的发生。
综合以上几点，是否能够保证SUV车型的前端造型确实是能够更好地实现行人保护呢？我们可以探讨一下目前有哪些SUV车型在前端造型设计中已经取得了比较好的结果。
一、沃尔沃XC60沃尔沃XC60在前端造型设计中应用了积极制导系统（Active Bonnet），当车辆行驶过程中与行人发生碰撞时，车辆会自动提升发动机盖，减少行人受伤风险。
此外，车辆骨架内的铝合金材料能够吸收大量的碰撞冲击，并且避免潜在的风险。
基于行人保护柔性腿碰撞的前保险杠结构优化作者：徐梦飞来源：《汽车科技》2017年第04期摘要：在开发某车型时，参考2018版中国新车评价规程（C-NCAP）中柔性小腿（Flex-PLI）碰撞规则，运用计算机辅助工程（CAE）技术，对其前端保险杠结构进行优化。
基于前端碰撞模型的简化模型，分析了前保险杠结构布置尺寸与碰撞伤害指标的相关关系，确定了优化方案，并通过CAE仿真分析验证了该优化方案的可行性。
以上研究为改进行人保护柔性腿型碰撞的车辆前保险杠结构设计提供了参考。
关键词：行人保护；碰撞试验；柔性腿；前保险杠中图分类号：U491.61 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2017）04-0040-05Abstract： In the development of a vehicle， reference China-New Car Assessment Program （2018）in flexible leg （Flex-PLI） collision rules， using the computer aided engineering technology（CAE）， optimize the structure of front bumper. Based on the simplified model of the front collision model， the relationship between the size of the front bumper and the damage index is analyzed， then determine the optimization scheme. The feasibility of the optimization scheme is verified by CAE simulation analysis. The above research provides a reference for improving the structural design of the front bumper of pedestrian protection （flexible leg）.Key Words： pedestrian protection； impact test； Flexible-Legform； front bumper在汽车安全研究领域中，车辆行人保护安全性能是非常重要的组成部分，其中行人小腿碰撞是车辆行人保护安全性能开发的重要内容之一。
实验设计的行人保护小腿优化汽车行人事故中行人腿部是最容易受到伤害的部位之一。
20XX 年10月发布的推荐性国家标准GB/T34550—20XX《汽车对行人的碰撞保护》规定，在行人腿部碰撞测试中评价行人小腿伤害程度时主要使用3个指标:胫骨加速度、膝部弯曲角度和膝部剪切位移。
针对如何减小行人小腿伤害的3个指标，国内外专家做了大量研究［1－7］，主要采用合理设计、布置和优化保险杠前部与小腿碰撞相关的零部件的方法。
本文针对某车型进行行人保护小腿碰撞仿真分析，提出了一种优化方法，即在原状态的基础上增加副保险杠和吸能盒，然后以吸能盒厚度、屈服强度以及吸能盒与保险杠蒙皮的距离为设计变量，以腿部伤害的3个评价指标最小化为目标进行全因子实验，并构造响应面模型，最后通过序列二次规划法优化得到最优的组合，并对其进行验证。
1行人保护小腿建模与仿真对本次仿真所使用的模型进行了正面碰撞对标分析，部分对标分析曲线如图1、2所示，可见模型具有较强的可信度。
汽车上与行人保护小腿有关的部分主要是在碰撞过程中会与小腿接触的部分，包括保险杠、翼子板、大灯、冷凝器、进气格栅和防撞横梁等部件。
对目标车型进行处理，保留上述主要部件，只截取车身前面部分，这样有助于节省计算时间。
将车辆底部和后面截断处的6个自由度全部约束。
按照法规要求，小腿冲击器以40km/h的速度撞击车辆保险杠区域，并以法规规定的3个评价指标对小腿伤害进行评价。
仿真模型及仿真碰撞结果如图3～6所示。
由图4～6可以看出:小腿弯曲角度(ANG)最大为9.67°，剪切位移(DISP)最大为1．569mm，符合法规要求，但是加速度(ACC)最大值为180．650g，超过法规规定值(170g)，最大的峰值出现在0.012s小腿撞击防撞横梁时，而加速度曲线在0.005s小腿冲击器碰撞保险杠蒙皮时出现小的峰值。
因此，为满足法规的要求，需要对车辆前端进行适当的结构优化。
2前端结构优化和全因子实验模型分析为了减小加速度，需要在保险杠蒙皮后、保险杠横梁前增加1个吸能盒，吸收碰撞能量，防止小腿直接撞上防撞横梁。
基于行人腿部保护的SUV车型前端吸能结构设计岳国辉;韩峰;李夕亮;马立军;蒋斌庆;陈现岭;张凯【摘要】在行人保护法规中,吸能结构的伤害值指标与关键零部件的板厚、材料等参数高度相关.该文提出了一种适合于高大运动型多功能车(SUV)车型的前端行人腿部保护的吸能结构设计方案.该设计方案,结合多款车型的改进,运用"计算机辅助工程(CAE)"环境下的"试验设计(DOE)"理念,对行人腿部保护分析模型中吸能结构做非线性的DOE处理,改变吸能结构中关键零部件的板厚、材料,比较非线性分析结果,并与试验结果进行相关性分析,获得了预期方案.【期刊名称】《汽车安全与节能学报》【年(卷),期】2010(001)004【总页数】6页(P307-312)【关键词】行人保护;运动型多功能车(SUV);吸能结构;计算机辅助工程(CAE);试验设计(DOE)【作者】岳国辉;韩峰;李夕亮;马立军;蒋斌庆;陈现岭;张凯【作者单位】长城汽车股份有限公司,技术中心,河北省汽车工程技术研究中心,保定,071000;长城汽车股份有限公司,技术中心,河北省汽车工程技术研究中心,保定,071000;长城汽车股份有限公司,技术中心,河北省汽车工程技术研究中心,保定,071000;长城汽车股份有限公司,技术中心,河北省汽车工程技术研究中心,保定,071000;长城汽车股份有限公司,技术中心,河北省汽车工程技术研究中心,保定,071000;长城汽车股份有限公司,技术中心,河北省汽车工程技术研究中心,保定,071000;长城汽车股份有限公司,技术中心,河北省汽车工程技术研究中心,保定,071000【正文语种】中文【中图分类】U2720世纪70年代欧洲最早开始进行行人保护研究，最初的研究重点是事故成因和行人的损伤机理，2003年欧盟正式通过2003/102/EC指令(2009年升级为欧盟法规(EC) No78/2009)，2005年开始在欧盟地区强制执行，另外全球行人保护法规 (Global Technical Regulation，GTR)也在积极筹备中。
乘用车与行人碰撞腿部保护设计要素研究乘用车与行人碰撞是一种常见的事故类型，事故中行人的腿部往往是受伤最严重的部位。
因此，为了保护行人的安全，汽车制造商们在设计乘用车时，需要考虑到车辆与行人碰撞时的腿部保护设计要素。
第一个要素是车辆的车头设计。
车头设计对行人安全的影响非常大，因为车头是最有可能碰到行人的部位。
优秀的车头设计需要考虑到行人的保护，通常需要降低车头的整体高度和前部面积，使碰撞能量分散到更广的范围，从而减少对行人的冲击。
第二个要素是前挡板的设计。
前挡板的设计对车辆与行人碰撞造成的影响也非常大。
一些汽车制造商会采用可旋转的前挡板，以减少行人的受伤程度。
当车辆与行人发生碰撞时，可旋转的前挡板会旋转，而不是像传统的钢板那样直接撞击行人的腿部，从而减少行人的受伤。
第三个要素是车辆的车身材质。
在设计乘用车时，汽车制造商们通常会考虑车身材质的重量和强度等因素，以达到行人保护的目的。
一些车辆的车身材质采用可吸能材料，以吸收碰撞时的能量，从而减少对行人的冲击和损伤。
第四个要素是车辆的人行道上框架设计。
一些汽车制造商会在车辆的人行道上方设计框架，以减少行人与车辆发生碰撞时的伤害。
这种框架通常是由车辆的车身和前挡板组成，形成一个完整的形状，可以提高行人的安全性。
综上所述，乘用车与行人的碰撞时，为了保护行人的安全，车辆制造商需要考虑到车头设计、前挡板、车身材质以及人行道上框架设计等要素。
同时，一些辅助设备如行人保护气囊、保护膝盖的装置和气囊感应系统也可以用于额外的行人保护。
这些设计和技术的广泛应用可以更好地保护行人的安全。
除了上述的四个要素外，还有其他一些设计要素可以提高车辆与行人碰撞时行人的安全性。
第五个要素是车辆的引擎盖和前桥悬挂系统的设计。
一些汽车制造商在设计车辆的引擎盖时，使用可折叠的设计，以减少碰撞时对行人腿部的损伤。
在一些车型中，前桥悬挂系统采用低速冲击时可压缩的设计，从而减少对行人的冲击。
第六个要素是车辆的保险杠设计。
基于行人保护柔性腿碰撞的前保险杠结构优化【摘要】本文针对基于行人保护柔性腿碰撞的前保险杠结构进行了优化研究。
在阐述了研究的背景、目的和意义。
在分析了行人保护的需求，介绍了前保险杠结构的设计原理，进行了柔性腿碰撞的仿真模拟，并提出了前保险杠结构的优化方案以及材料选择和加工工艺。
在总结了基于行人保护柔性腿碰撞的前保险杠结构优化效果，展望了未来的研究方向，最终得出了结论。
本研究为提高车辆行人保护性能提供了重要参考，有望在汽车安全领域产生积极影响。
【关键词】行人保护、柔性腿碰撞、前保险杠、结构优化、仿真模拟、材料选择、加工工艺、效果评估、研究展望、结论总结1. 引言1.1 研究背景随着交通事故频繁发生，行人在道路交通事故中的伤亡情况也越来越引起人们的关注。
据统计，全球每年有数十万名行人死于道路交通事故。
而在这些事故中，行人与机动车辆之间的碰撞是最主要的事故形式之一。
由于行人被车辆前部保险杠碰撞而导致的伤亡情况尤为严重。
为了减少行人在道路交通事故中的伤亡风险，行人保护技术逐渐成为汽车安全设计的重要方向。
而在行人保护技术中，前保险杠结构设计的优化尤为关键。
如何设计出能够有效吸收碰撞能量、减轻行人受伤的前保险杠结构，成为当前汽车安全领域的研究热点之一。
在这样的背景下，本研究旨在基于行人保护柔性腿碰撞的前保险杠结构进行优化设计，提高前保险杠在碰撞时对行人的保护效果，减少行人受伤的风险。
通过对前保险杠结构设计原理、柔性腿碰撞仿真模拟等方面展开研究，为实现更加安全的道路交通环境提供技术支持和理论指导。
1.2 研究目的研究目的是通过对基于行人保护柔性腿碰撞的前保险杠结构进行优化设计，实现在车辆与行人碰撞时减少行人受伤的可能性，并提高行人的安全保护水平。
具体包括优化前保险杠的结构设计和材料选择，以增强其对行人碰撞时的吸能和减震能力，降低行人的受伤程度。
通过对柔性腿碰撞进行仿真模拟，研究不同参数对保险杠结构的影响，为后续的优化方案提供数据支持。
基于行人保护的轿车前部结构优化研究摘要：行人-车相撞的过程中，车辆前端吸能部件需要吸收更多的碰撞动能，降低行人碰撞造成的伤害。
在原车前部蒙皮和前横梁之间增加薄壁吸能结构，然后以人车碰撞过程中小腿加速度来验证优化结果。
结果表明，优化后的结构降低小腿加速度，可降低行人腿部伤害。
关键词：行人保护薄壁吸能结构优化1引言1.1研究的背景和意义据2018年3月世界卫生组织的道路交通伤害实况报道，每年全世界超过125万人的人生因道路交通事故而终止。
全世界道路交通死亡者中约有一半是“弱势道路使用者”，即行人、骑车者和摩托车手。
还有2000万至5000万人受到非致命伤害，其中许多因此而残疾。
新通过的《2030年可持续发展议程》确定了到2020年将全球道路交通碰撞死亡和伤害数量减半的宏伟目标。
不安全车辆是其中一项重要影响因素，安全的车辆在避免碰撞和减少重伤可能性方面可以发挥关键作用。
本文研究的意义在于优化轿车前部结构，减小道路交通行人伤害给国家和家庭经济造成沉重负担，因此关系到可持续发展目标所涉及的更广泛的发展和环境议程。
1.2国内外研究现状行人安全研究主要有行人头部保护和行人腿部保护两方面。
对行人头部保护的研究内容有：人体头部与发动机罩盖接触的主要问题在于缓冲空间不足,罩盖下方的发动机及电池等几乎为刚性部件,其与头部接触将造成较为严重的伤害。
因此罩盖设计需要保留充足的下方缓冲空间,使头部在加速度峰值不过高的前提下迅速减速,以合理的残余速度与罩盖下方硬点接触甚至不接触,且罩盖结构的刚度分布应尽量均匀；对行人腿部保护的研究内容有：保险杠系统由吸能件(保险杠横梁内)及结构支撑件组成,所形成的设计建议包括减小保险杠刚度(布置吸能结构以降低行人下肢的加速度峰值、将保险杠高度降至膝关节以下、设置“副保险杠”以降低膝关节弯曲角度、根据车辆类型布置前端吸能区域。
2人车碰撞分析2.1交通事故中行人伤害分析据世界卫生组织《道路安全全球现状报告2015¡·中世界不同类型道路使用者的道路交通死亡情况，车辆驾乘者所占死亡比例最高，为31%。
面向行人综合保护的汽车前部结构参数优化徐中明;刘世谦;张志飞;张亮【摘要】针对行人头部和下肢的综合保护,建立了行人汽车碰撞的多刚体模型.选取保险杠、发动机罩和风窗玻璃等的诸多几何参数作为设计变量,以行人头部和下肢损伤指标最小为优化目标,采用基于Pareto最优的多目标遗传算法对汽车的前部结构参数进行了优化.结果表明,发动机罩与水平面的夹角对头部损伤影响最大,保险杠离地高度对下肢损伤影响明显,优化得到的3组结构参数对行人综合保护有较好的效果.%A multi-rigid-body model for car-pedestrian crash is developed aiming at the comprehensive protection of pedestrian head and legs. An optimization on the parameters of car's front-end structure is earriod out by using Pareto optimality-based multi-objective genetic algorithm with the geometric parameters of bumper, bonnet and windscreen as design variables, minimizing the injury criteria of pedestrian head and legs as objective. The results show that the inclined angle of bonnet has most effect on head injury, the effect of the height of bumper relative to ground surface on legs injury is significant and three combinations of structural parameters obtained by optimization have good effectiveness in comprehensive pedestrians protection.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2011(033)006【总页数】5页(P497-501)【关键词】汽车;行人保护;碰撞仿真;多目标优化【作者】徐中明;刘世谦;张志飞;张亮【作者单位】重庆大学,机械传动国家重点实验室,重庆400030;重庆大学机械工程学院,重庆400030;重庆大学机械工程学院,重庆400030;重庆大学机械工程学院,重庆400030;重庆大学机械工程学院,重庆400030【正文语种】中文前言在交通事故中,行人是最容易伤亡的弱势群体。
面向行人下肢碰撞保护的汽车前端结构快速优化设计研究汇报人：日期:contents•研究背景与意义•行人下肢保护与汽车前端结构优化设计理论基础目录•汽车前端结构对行人下肢碰撞保护性能的影响分析contents•基于快速优化设计的行人下肢碰撞保护汽车前端结构研究目录•实验验证与结果分析•结论与展望01研究背景与意义汽车保有量日益增长01随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，汽车已经成为越来越多人的出行工具。
行人碰撞事故频发02然而，在城市交通中，行人交通事故的发生率居高不下，其中与汽车碰撞是较为常见的一种。
碰撞保护需求迫切03对于行人来说，碰撞事故中的伤害程度取决于汽车前端的结构设计和碰撞速度。
因此，对汽车前端结构进行优化设计以减少对行人的伤害成为了一项重要任务。
减少医疗负担行人受伤后需要医疗救治，优化汽车前端结构可以减少医疗负担，为社会节省大量医疗资源。
推动汽车行业技术进步针对行人碰撞保护的汽车前端结构优化技术是汽车行业的一个重要研究方向，有助于推动汽车行业的技术进步。
提高行人安全性通过优化汽车前端结构，可以降低碰撞事故中行人受伤的风险，提高行人的安全性。
研究目的：本研究旨在通过计算机辅助设计（CAD）技术和有限元分析方法，对汽车前端结构进行快速优化设计，以提高对行人下肢的碰撞保护性能。
研究内容1. 建立汽车前端有限元模型；2. 根据碰撞保护性能指标，确定优化设计的目标函数；3. 利用遗传算法等优化算法对汽车前端结构进行快速优化设计；4. 通过实验验证优化设计的效果。
研究目的与内容02行人下肢保护与汽车前端结构优化设计理论基础行人下肢碰撞保护研究的起源和发展从早期的汽车设计只考虑车辆的安全性，到近年来随着行人保护法规的完善和对行人安全的关注，行人下肢保护研究得到了越来越多的重视。
行人下肢碰撞保护研究的主要方向包括对行人下肢的生物力学响应、碰撞过程中车辆与行人间的作用力、以及减轻行人伤害的汽车结构设计等方面的研究。
基于行人腿部保护的保险杠造型优化设计随着汽车保有量的不断增加，道路交通安全问题愈发引起人们的关注。
其中，行人安全问题是一个重要的方面。
行人在汽车行驶过程中，往往处于弱势地位，若汽车发生碰撞，很容易造成严重伤害，其中腿部部位尤为脆弱。
因此，为了解决这一问题，我认为进行行人腿部保护的保险杠造型优化设计非常必要。
在现有的汽车保险杠设计中，一般使用了松软的泡沫塑料材料，作为缓冲材料，以达到减缓碰撞力的目的。
然而，这种设计方式仍存在一些缺陷，比如松软的泡沫塑料材料不具有很好的撞击吸收能力，而在碰撞力相对较大的情况下，容易造成行人下肢部位的受伤。
因此，我们需要在保险杠的设计上寻求新的突破。
我认为优化保险杠的设计是一个非常关键的问题。
为了实现这一目的，可以从以下几个方面出发：首先，可以考虑改变保险杠的形状。
一般而言，车辆的前脸都是比较硬朗的，因此在碰撞时产生的冲击力非常大，容易对行人造成重大伤害。
而如果在前脸部分采用一些铝合金、塑料等材料，能够较好的降低发生碰撞时对行人造成的伤害。
在这个基础上，将保险杠部分的长度，在一定程度上延伸出前脸部位，可以有效地减少碰撞时对行人的冲击力。
其次，可以改进保险杠的内部结构。
即采用一定的抗压材料来填充保险杠，以提高保险杠的力学性能。
同时，通过改变内部结构的设计，可以进一步提高碰撞时保险杠的缓冲效果。
例如，可以采用钢板、压缩减震材料等材料，来有效提高保险杠的抗压性能。
最后，在保险杠的设计上还需要考虑实用性。
可以增加一些辅助功能，比如，安装照明灯、夜视显像等功能，使其在行车安全、节能环保等方面具有更好的表现。
同时，我们还可以根据车辆尺寸的不同，量身定制一系列不同的保险杠，以满足不同车型和尺寸的需求。
综上所述，通过对行人腿部保护的保险杠造型优化设计，可以从多个方面提高保险杠的安全性能和实用性。
在汽车领域，人身安全是十分重要的，相信这样的优化设计可以为行人的安全出行提供一定的保障。
为了更好地实现行人腿部保护的保险杠造型优化设计，还需要从以下几个方面出发：一方面，可以考虑加装辅助系统。
