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车辆碰撞安全工程:碰撞波形的成果

时间:2023-11-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:车体碰撞加速度峰值与乘员伤害值之间呈现出明显的相关关系,因此,车体前端设计的首要任务之一就是降低碰撞加速度峰值。除加速度峰值之外,加速度曲线的形态对乘员伤害程度也有很大影响。以下考察碰撞波形对任一约束系统的普遍性作用效果。文献[22]认为方波并不是一个理想的波形,用方波进行结构优化不一定合适。

车辆碰撞安全工程:碰撞波形的成果

除了挤压伤害,第二类伤害就是乘员与车体内部之间发生的“二次碰撞”。车体碰撞加速度峰值与乘员伤害值之间呈现出明显的相关关系,因此,车体前端设计的首要任务之一就是降低碰撞加速度峰值。除加速度峰值之外,加速度曲线的形态对乘员伤害程度也有很大影响。具有同样“弹簧—阻尼”特性的一个乘员约束系统在不同的车体碰撞加速度波形作用下,对乘员的保护效果很可能有较大不同,这种车体—系统之间的交互耦合作用将在第4章进行讨论。但是,单就车体的碰撞响应来讲,波形本身有没有“好”“坏”之分呢?以下考察碰撞波形对任一约束系统的普遍性作用效果。

文献[15](1988年)讨论了不同减速波形对乘员伤害的影响。文献[15]中用残余变形量作为评价乘员伤害的指标,发现残余变形量大时乘员伤害较低(因为残余变形量是由高水平的起始加速度所引起的)。随后,文献[16]、[43]、[44]在理论上证明了高水平起始加速度对降低乘员伤害是有好处的。文献[17](1990年)研究了波形对胸部加速度和头部伤害的影响,并在变形域用G1G2两个水平的双梯形对波形进行简化(G1G2发动机碰撞为分界点),同时发现:提高G1可以降低头部与胸部的伤害,G2存在影响胸部加速度的最佳值。文献[18]用方波、半正弦波和三角波对乘员伤害进行模拟,认为半正弦波最适合于匹配约束系统,波形长度对保护效果有很大影响。文献[19]对平均加速度、波形长度、零速度时间、波形与相位的交叉影响进行了分析,结论是单车与刚性正面障碍的对撞并不能反映车—车对撞的波形,其强度也不相等,30m/s(50km/h)的正面刚性碰撞相当于41m/h(67.5km/h)的车—车对撞(接近速度82m/h(135km/h))。文献[20](2002年)认为负波形是有可能的,并且对约束效果有正面作用。文献[21](2003年)对车体波形和约束系统的同步优化进行了尝试,并用改变第一阶波峰和第二阶波峰的方法研究对乘员伤害的影响,发现抬高第一阶和降低第二阶对降低乘员伤害是有利的。文献[22](2006年)认为方波并不是一个理想的波形,用方波进行结构优化不一定合适。如果采用上述公认的“前段高载荷”式波形,又会给低速碰撞带来负面影响。(www.xing528.com)

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