正面碰撞波形评价

正面碰撞波形评价可以为车身结构耐撞性的设计优化提供定量的指标,可以为目标分解提供设计目标,可以为仿真与试验对标、不同试验对标提供准确性与一致性评价。
常见的碰撞波形曲线
➢基于波形特征的G-T\G-S评价方法
➢基于加速度等效的双梯形波形评价方法
➢基于乘员胸部加速度载荷的OLC波形评价方法
1.基于波形特征的G-T\G-S评价方法
根据整车碰撞试验(B柱下端加速度曲线)对加速度进行一次积分、二次积分,分别获得G-T和G-S曲线。
以加速度A3ms峰值、Amax峰值时刻、反弹时刻、整车动态最大位移量等参数,作为整车碰撞波形评价的参数。
曲线反映的参数如下图所示:
2.基于加速度等效的双梯形波的评价方法
等效双梯形波形根据变形区域能量守恒的原理,将碰撞加速度波形简化成可以转换成物理特征明显的两阶等效波形,安全性能较好车体的应避免出现“一高一低”现象,这里的“高”是第二台阶减速度偏高,而“低”是第一个台阶减速度偏低。
从约束系统影响的角度来讲,波形可分为三个阶段:起始阶段(气囊点爆)气囊展开阶段和乘员挤压阶段(以56km/h的正面刚性壁碰撞为例)
(1) 前部起始阶段波形越高,越有利于减少乘员的头部和胸部伤害,因为在前段,乘员还没有开始移动,所以车身结构应当趁杋尽量多地吸收碰撞能量。前段抬高还有利于被气囊控制器识别,以引爆气囊系统。
(2)中断水平应当较低,最好是最初水平的二分之一。这样的中段波形能使车体的速度不至于下降太快,可维持较小的乘员-车体相对速度,从而降低乘员与约束系统的接触速度。
(3)尾部的加速度应当接续中段的水平开始稳定上升直至碰撞结束,这种波形在给乘员提供衬垫的过程中有利于减小乘员的相对速度。
3.基于乘员胸部加速度载荷的OLC波形评价方法
OLC(occupant load criterion乘员载荷准则)是一项评价车辆减速度的指标,它也是在给定某车辆减速度波形的条件下,通过假定乘员做单纯的前向运动而求得乘员平均减速度用于评价车辆减速度对乘员作用载荷大小。
通过设计约束系统中的自由行程以及约束行程来等效乘员速度时间曲线,以得到约束系统等效到乘员身上的加速度值g。
OLC 方法的数学模型描述
假设乘员处于无约束的自由行程,在自由行程中,假人一直保持初始速度直到相对于车身运动距离达到65mm(区域A1 的面积)。
在此之后进入约束行程,在此过程中假设乘员以恒定的减速度运动直到相对于车身运动235mm(区域A2 的面积),其中该恒定的减速度就是OLC 的值。
OLC值与乘员损伤值(HIC、胸部加速度)有较大的相关性

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