乘員碰撞安全的案例
乘員約束系統碰撞仿真
1正面碰撞前排乘員約束系統介紹
隨著車輛的使用，車內乘員安全性最先被關注。要保證乘員的安全不但要靠車身吸收碰撞能量和保持乘員艙的完整性，更重要的是還要使用約束系統來對乘員進行減速緩沖。乘員約束系統仿真就是將乘員約束系統的基本特性添加到乘員及約束系統的模型中，對模型進行加載仿真計算，最終求得假人不同位置的傷害值，然后根據假人的傷害值對車輛的安全情況進行評價。
約束系統包括座椅、安全帶，氣囊三個主要部件，它們均為安全裝置，其功能則是通過約束乘員降低乘員與內飾接觸和受傷的風險，是降低乘員傷亡風險的第二道防線。其中安全帶是最有效的乘員保護裝置，在碰撞中（包括緊急制動和翻滾）約束乘員，通過乘員身上最強的部位（肩和骨盆）接受約束力。氣囊為輔助安全裝置，填充乘員和方向盤、儀表板之間的空間，使乘員較為均勻的受力（相比安全帶而言），從而減少頭部轉動，保護頭部和頸部。
座椅安全帶自1950年代開始使用，通過不斷改進，現在三點式安全帶基本成為定型。氣囊從1970年代被發明，不斷改進，到1980-90年代在車上逐漸成為標配。基于交通事故傷亡統計和分析的方法已有結論顯示，安全帶和氣囊是有效的乘員碰撞保護裝置，能降低傷亡風險。
2 一維質量彈簧系統
從機械工程控制角度來看，任何元件或系統都可以用質量、彈簧、阻尼器三個基本要素表示，建立一維質量彈簧系統分析，如圖1所示：
圖1 機械工程控制的三個基本要素
故本次碰撞根據機械工程控制的三個基本要素建立了質量-彈簧模型，如下圖2所示。其中δ為約束間隙，K為約束剛度，F為車輛前端剛度，M0為乘員質量，MV為車輛質量。
圖2 碰撞質量-彈簧模型
3乘員約束系統的建立
乘員約束系統的建立分為簡化計算模型與完全計算模型。
展開 汽車碰撞模擬和乘員保護
乘員損傷評估必須在帶乘員約束系統的模型中實現，乘員損傷評估標準主要包括頭部和胸部的加速度，腳踏板的前移量用來評價膝蓋的損傷。一輛設計優良的汽車，在乘員保護方面必須達到安全標準。
汽車安全標準也在不斷地更新，要求在不斷地提高，乘用車乘員碰撞保護標準（FMVSS 208）規定的前撞速度是48公里/小時，由于這個標準不能完全有效保護乘員的安全，所以又出臺了另一個標準即NHTSA的新車評估程序（NCAP）試驗，它規定的前撞速度是56公里/小時。
乘員保護的研究任重而道遠，現在的安全標準只能達到在最高時速為56公里時乘員不受傷或受輕傷的要求，對于時速80公里以上的高速碰撞，目前的安全標準是遠遠不能滿足要求的，除了在主動安全性方面做更多的工作之外，乘員保護的研究還應投入更多的精力。
展開 車門內飾板總成乘員側侵入碰撞有限元分析
汽車側面碰撞的乘員保護[S].
[5] 曲杰，鄭溫洛，楊軍.轎車車門內飾板總成側面耐撞性試驗研究及泡沫結構優化.2013第十六屆中國汽車安全技術國際研討會，2013，（06）：347-352.
碳纖維復合材料在汽車碰撞安全上的應用
在現存所有的汽車用工程材料中，碳纖維復合材料堪稱完美的工程材料因具有超高的比強度、比模量、比吸能等突出性能，同時擁有良好的抗疲勞性、耐腐蝕性，零件使用壽命高等突出優點，同時滿足了汽車安全性能的提升和輕量化設計需求，具有無可比擬的先天優勢，無疑是最為優秀、最具有發展前景的復合材料。
圖1
圖2
圖3
一.CFRP在汽車碰撞安全設計中的應用前景：
前后碰撞：CFRP因其具有高強度、高剛度的特點，在吸能效率方面具有明顯的優勢，在受到前后碰撞過程中，CFRP經過基體損傷、纖維斷裂等一系列的過程吸收帶走大量的能量，在承受相同程度的變形甚至斷裂破壞的環境下，與其它鋼材、鋁材等材料部件相比，能量吸收效率可以達到鋼和鋁合金的4、5倍。如圖2所示的雷克薩斯LFA超級跑車縱梁前端，在前緩吸能區采用CFRP作為碰撞吸能盒，極大的提高了正面碰撞第一階段的材料變形吸能，有效的降低了車身有效減速度，從而降低了乘員艙侵入量以及假人傷害。
圖4（圖片來源于Euro Car Body）
側面碰撞：在側面柱碰和側面壁障碰撞中，如圖5所示的寶馬7系車身，在主要傳力支撐路徑上（如B柱加強板、門檻加強板、側圍上邊梁內加強板、頂棚橫梁等）采用碳纖維復合材料的零部件可以有效的提高側面的抗撞擊性能，提高乘員艙的乘員生存空間和完整性，有效的降低乘員傷害，保證碰撞安全性能。在側面撞擊過程中，傳統的鋼結構零部件由于受到局部集中沖擊，不可避免的產生局部凹陷、彎折的現象，大大降低了乘員艙的空間，不利于乘員安全保護。CFRP由于自身固有的材料屬性、力學性能，即使出現局部的變形失效，仍然可以進行力的傳遞，避免出現如圖6所示局部凹陷、彎折，大大提高了零部件的抗沖擊性能，有利的保護了乘員空間。
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人體頸部有限元模型的建立和驗證——汽車前碰撞中乘員頸部生物力學響應分析和研究
人體頸部有限元模型的建立和驗證——汽車前碰撞中乘員頸部生物力學響應分析和研究.part1.rar
人體頸部有限元模型的建立和驗證——汽車前碰撞中乘員頸部生物力學響應分析和研究.part2.rar
人體頸部有限元模型的建立和驗證——汽車前碰撞中乘員頸部生物力學響應分析和研究
汽車側面柱碰撞的乘員保護（GB 37337-2019）-手機客戶端觀看請點擊圖片查看高清內容
GB∕T 37337-2019 汽車側面柱碰撞的乘員保護.pdf
【往年優秀論文賞析】機載設備隨機振動疲勞壽命分析
摘 要：針對軌道臥鋪客車包廂結構復雜，乘員二次碰撞具有多樣化，且國內少有相關研究文獻的現狀，率先以某200km/h 臥鋪
客車為基體，定義6 個典型碰撞工況驗證其耐撞性的同時研究乘員二次碰撞安全性。利用“一次碰撞響應可被重復使用”、“乘員二
次碰撞可與車輛一次碰撞剝離”等重要結論，通過詳細建立臥鋪車廂結構，將客車一次碰撞“加速度—時間”響應曲線作為輸入，借鑒汽車乘員安全標準FMVSS 208，對不同位置、不同姿態、不同性別乘員的二次碰撞安全性進行研究，結果表明坐姿乘員相比于躺姿乘員處于更為危險的位置，背對客車運行方向的躺姿乘員受到的傷害相對較小，下鋪躺姿乘員頭部可能與餐桌發生多次碰撞而產生更大的損害，中鋪、上鋪乘員與護欄碰撞導致身體翻轉，有從床鋪上墜落的危險。論文打破了國內臥鋪乘員二次碰撞安全
性研究的空白，為體現以人為本思想的臥鋪車廂結構設計及改進提供了理論依據。
鐵路運輸具有速度高、造價低、運能大以及環保等優點，在我國交通運輸中扮演了重要角色。主要干線鐵路經過6 次大提速后，已經達到既有線上世紀最后運營速度250km/h；近年來，不斷建成的高鐵客運專線，更大拉開了我國高速列車發展的序幕，最高運行速度已達380km/h。然而，隨著運行速度的提高，列車所攜帶的動能也達到了前所未有的高度，而鐵路運輸系統的復雜性又決定列車碰撞事故是不可完全避免的。軌道車輛載客量大，一旦碰撞事故發生勢必會造成嚴重的人員傷亡和財產損失，而且隨著運行速度的提高，碰撞后果將更是不堪設想。因此，軌道車輛設計時，在提高舒適性及可靠性的同時，需要考慮被動安全防護性能。
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汽車碰撞安全CAE分析指南 Ls-Dyna
PDF文件 160頁
目錄
一、前言
二、單位制與坐標系
三、數據需求內容
四、網格劃分規范與標準
五、建模規則（名稱及ID號管理）
六、連接方式建模規范（點焊縫焊粘膠柔性體等）
七、材料設置詳解及常用材料應力應變曲線
八、關鍵字卡片
九、接觸定義
十、邊界條件及加載
。。。。。。。
子系統建模詳解 白車身 開閉件 動力系統 懸架。。。。。。輪胎。。。。。假人。。。行保
太雞八多了
《汽車碰撞與安全》
【目錄】
第1章 汽車交通事故與事故分析
1.1 汽車交通事故概述
1.1.1 交通事故統計
1.1.2 我國交通事故的特征
1.2 汽車交通事故分析
1.2.1 汽車對汽車的一維碰撞
1.2.2 汽車與汽車的二維碰撞分析
第2章 國際汽車碰撞安全法規及我國的法規現狀
2.1 美國法規與歐洲法規
2.2 歐洲各安全法規間關系分析
2.3 美國各法規關系分析
2.4 我國被動安全法規的現狀
2.4.1 法規項目
2.4.2 法規試驗內容
2.4.3 參考歐洲法規制定汽車撞行人的有關法規
第3章 汽車碰撞安全試驗方法
3.1 實車碰撞試驗方法
3.1.1 固定壁碰撞試驗方法
3.1.2 移動壁碰撞試驗
3.1.3 車對車碰撞試驗
3.1.4 翻車試驗
3.2 撞車模擬試驗
3.2.1 臺車模擬試驗
3.2.2 臺架沖撞試驗
3.2.3 靜態模擬試驗
3.3 行人保護實驗方法簡介
3.4 測試用人體模型
3.4.1 假人
3.4.2 頭部模型和胸部模型
3.5 電測量系統
3.5.1 電測量系統的頻率響應的要求
3.5.2 傳感器和放大器
3.5.3 數據采集和處理
3.6 序列圖像運動分析系統
3.6.1 數字圖像運動分析技術在汽車碰撞試驗中的應用
3.6.2 圖像運動分析系統應用實例
3.6.3 室內攝像燈光照明系統的分析和運算
第4章 乘員保護
4.1 概述
4.1.1 汽車被動安全性概念
4.1.2 碰撞事故中乘員傷害原因及相應對策
4.1.3 國內外研究概況
4.1.4 研究乘員保護系統的有關試驗及假人傷害評價指標
4.2 安全帶
4.2.1 安全帶的種類
4.2.2 預緊式安全帶的工作原理
4.2.3 限力式安全帶工作原理
4.2.4 有關法規及試驗方法
4.3 安全氣袋技術
4.3.1 國內外氣袋的研究發展狀況
4.3.2 氣袋工作原理、組成與分類
4.3.3 氣袋控制系統關鍵技術要求
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另外此章節包含了碰撞分析規范，指導項目工作。
第二章節為結構耐撞性設計，此章節不是仿真分析，而是對設計經驗的總結，有助于深入了解結構耐撞性，提出更有效的方案。
第三章節為碰撞基礎理論知識，配合第二章節學習，可以加深記憶。單純熟練的軟件操作是有發展瓶頸的，只有理論+實踐的融合，才能真正的成為領域內的專家。
第四章為國內外的法規和規則。所有分析和理論的目的均是復合法規和規則的要求，需要了解法規的要求，并跟蹤新法規的進展。
第五章專門對Dyna的理論進行了梳理，對Dyna關鍵字的深入研究，有助于實際CAE分析的準確性和合理性。
第六章為Ls-PrePost軟件的操作技巧。此前后處理軟件為Dyna求解器自帶，在處理某些特殊場景時，較為方便。當然最新版本的HyperWorks同樣也能夠實現相同效果。
第七章為基于PRIMER軟件的乘員約束系統分析(只更新了一部分)。
大概的目錄請見下文，了解內容詳情和詳細目錄請加VX。注：無法開發票，介意者就不要考慮了；因為無法開發票要求便宜點的，也不要考慮了；我是學生要求便宜點的，也不要考慮了，我被坑了幾次了。畢竟積累這些知識是需要大量的時間的，所以也請尊重知識付費。
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展開 《汽車碰撞安全技術 》
【版次印次】 1
【ISBN書號】 7111123441
【開 本】 開
【裝 幀】 平裝
本書以作者多年的研究成果為基礎，較為系統地討論了汽車碰撞安全技術問題。內容主要包括汽車碰撞安全技術及碰撞安全法規的發展歷史與現狀，汽車碰撞安全性設計與改進的基本方法，汽車碰撞過程計算機仿真的理論與方法，汽車碰撞過程計算機仿真建模與應用，汽車乘員保護系統及汽車碰撞試驗技術與應用等。這些問題各有特點，又相互關聯，是現代汽車碰撞安全技術研究中不可缺少的重要內容。本書既涉及理論與方法，又包含相關技術與裝備；既討論了碰撞仿真技術，也研究了碰撞試驗技術；既注重汽車結構的碰撞安全性問題，又考慮了乘員保護系統。本書所討論的理論、方法和技術都經實踐證明有效，并應用在工程實際中，產生了顯著的社會效益的經濟效益。本書可作為高等院校車輛工程專業研究生教材、本科生選修課教材以及工程技術人員的參考書，也可作為相關技術管理人員的決策參考書。
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汽車碰撞安全技術
汽車碰撞安全技術
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《汽車碰撞與安全》
作者：黃世霖 等編著
出版社：清華大學出版社
出版日期：2000-12-1 CAEnet價：￥15元
郵費:￥5元
總價:￥20元
可用分兌換：
兌換要求及條件:請參考中國CAE聯盟網站書籍獎勵活動
兌換所需可用分：按照中國CAE聯盟網站書籍獎勵活動相關條款。
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高薪招聘碰撞安全工程師（地點：深圳）
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1、完成項目各版設計數據的國標、高壓安全、CNCAP2021版、C-IASI2020版、ECU等工況被動安全仿真及優化，包括結構耐撞性仿真、行人保護等。要求具備上述項目工作范圍中相關工作的能力；
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1、至少2年以上汽車被動安全仿真工作經驗，大學本科以上學歷，完成過1款以上整車的碰撞仿真分析工作，要求能夠獨立完成碰撞各工況的仿真工作，具備耐撞性、行人保護、約束系統的一種及以上的建模、調試和仿真解析能力。
2、能熟練使用HyperWork、Oasys、ANSA、LS-DYNA等軟件進行分析，能獨立解決分析中的疑難問題，具備模型檢查和調試能力，可獨立完成分析、優化并輸出報告。
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Radioss求解器被廣泛應用于汽車、航空航天、電子/家電、包裝、軌道機車、生物醫療、能源、船舶、軍工等領域，用于提高產品制造、產品性能、安全防護等方面設計。
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Altair Radioss特征和功能
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1、顯式非線性瞬態或者隱式結構分析
2、拉格朗日 、歐拉和任意歐拉-拉格朗日算法
3、氣囊仿真的有限體積法
Altair Radioss結構分析求解器應用領域包括:碰撞安全、跌落和沖擊、爆炸和水動力沖擊、流固耦合、終端彈道學、高速沖擊、加工成型和復合材料鋪層等。
主要特征
1、三維殼單元和實體單元
2、剛體、桿單元、梁單元和高級彈簧單元
3、適用于結構、流體、流固耦合的接觸算法
4、豐富的材料庫，并帶有不同的失效模型,以及擴展有限元方法
5、所有邊界條件，特殊邊界條件(包括進出口邊界、無反射邊界、對稱邊界等)
6、有限體積法氣囊
7、傳感器， 可進行激活與取消
碰撞安全模型
1、成人、兒童假人模型，可用于前、側、后方碰撞(與Humanetics合作開發)
2、行人假人模型
3、人體生物力學模型
4、壁障模型，可用于前、側、后方碰撞(與CELLBOND公司合作開發)
5、IIHS-RCAR保險杠壁障模型
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