正面碰撞波形評(píng)價(jià)

王小云wxy

2021年8月24日 19:24

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正面碰撞波形評(píng)價(jià)目的和意義

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正面碰撞波形評(píng)價(jià)可以為車(chē)身結(jié)構(gòu)耐撞性的設(shè)計(jì)優(yōu)化提供定量的指標(biāo)，可以為目標(biāo)分解提供設(shè)計(jì)目標(biāo)，可以為仿真與試驗(yàn)對(duì)標(biāo)、不同試驗(yàn)對(duì)標(biāo)提供準(zhǔn)確性與一致性評(píng)價(jià)。

常見(jiàn)的碰撞波形曲線

?基于波形特征的G-T\G-S評(píng)價(jià)方法

?基于加速度等效的雙梯形波形評(píng)價(jià)方法

?基于乘員胸部加速度載荷的OLC波形評(píng)價(jià)方法

1.基于波形特征的G-T\G-S評(píng)價(jià)方法

根據(jù)整車(chē)碰撞試驗(yàn)(B柱下端加速度曲線)對(duì)加速度進(jìn)行一次積分、二次積分，分別獲得G-T和G-S曲線。

以加速度A_3ms峰值、A_max峰值時(shí)刻、反彈時(shí)刻、整車(chē)動(dòng)態(tài)最大位移量等參數(shù)，作為整車(chē)碰撞波形評(píng)價(jià)的參數(shù)。

曲線反映的參數(shù)如下圖所示：

正面碰撞波形評(píng)價(jià)的圖1 正面碰撞波形評(píng)價(jià)的圖2

2.基于加速度等效的雙梯形波的評(píng)價(jià)方法

等效雙梯形波形根據(jù)變形區(qū)域能量守恒的原理，將碰撞加速度波形簡(jiǎn)化成可以轉(zhuǎn)換成物理特征明顯的兩階等效波形，安全性能較好車(chē)體的應(yīng)避免出現(xiàn)“一高一低”現(xiàn)象，這里的“高”是第二臺(tái)階減速度偏高，而“低”是第一個(gè)臺(tái)階減速度偏低。

從約束系統(tǒng)影響的角度來(lái)講,波形可分為三個(gè)階段:起始階段(氣囊點(diǎn)爆)氣囊展開(kāi)階段和乘員擠壓階段(以56km/h的正面剛性壁碰撞為例)

正面碰撞波形評(píng)價(jià)的圖3

（1）前部起始階段波形越高，越有利于減少乘員的頭部和胸部傷害，因?yàn)樵谇岸危藛T還沒(méi)有開(kāi)始移動(dòng)，所以車(chē)身結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)趁杋盡量多地吸收碰撞能量。前段抬高還有利于被氣囊控制器識(shí)別，以引爆氣囊系統(tǒng)。

（2）中斷水平應(yīng)當(dāng)較低，最好是最初水平的二分之一。這樣的中段波形能使車(chē)體的速度不至于下降太快，可維持較小的乘員-車(chē)體相對(duì)速度，從而降低乘員與約束系統(tǒng)的接觸速度。

（3）尾部的加速度應(yīng)當(dāng)接續(xù)中段的水平開(kāi)始穩(wěn)定上升直至碰撞結(jié)束，這種波形在給乘員提供襯墊的過(guò)程中有利于減小乘員的相對(duì)速度。

3.基于乘員胸部加速度載荷的OLC波形評(píng)價(jià)方法

OLC（occupant load criterion乘員載荷準(zhǔn)則）是一項(xiàng)評(píng)價(jià)車(chē)輛減速度的指標(biāo)，它也是在給定某車(chē)輛減速度波形的條件下，通過(guò)假定乘員做單純的前向運(yùn)動(dòng)而求得乘員平均減速度用于評(píng)價(jià)車(chē)輛減速度對(duì)乘員作用載荷大小。

通過(guò)設(shè)計(jì)約束系統(tǒng)中的自由行程以及約束行程來(lái)等效乘員速度時(shí)間曲線，以得到約束系統(tǒng)等效到乘員身上的加速度值g。

OLC 方法的數(shù)學(xué)模型描述

假設(shè)乘員處于無(wú)約束的自由行程，在自由行程中，假人一直保持初始速度直到相對(duì)于車(chē)身運(yùn)動(dòng)距離達(dá)到65mm（區(qū)域A1 的面積）。

在此之后進(jìn)入約束行程，在此過(guò)程中假設(shè)乘員以恒定的減速度運(yùn)動(dòng)直到相對(duì)于車(chē)身運(yùn)動(dòng)235mm（區(qū)域A2 的面積），其中該恒定的減速度就是OLC 的值。

正面碰撞波形評(píng)價(jià)的圖4