行人保護(hù)頭部碰撞分析指導(dǎo)書(shū)

Q/ETECHQ/ETECH無(wú)錫無(wú)錫伊特克科技有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)人編寫(xiě)人：朱晨陽(yáng)完成時(shí)間:2016/7/14行人保護(hù)頭部碰撞分析指導(dǎo)書(shū)分析目的和意義行人作為交通參與者，相對(duì)于車(chē)輛處于弱勢(shì)地位，因此在車(chē)輛設(shè)計(jì)階段需考慮車(chē)輛對(duì)行人的保護(hù)作用。在行人與車(chē)輛發(fā)生碰撞過(guò)程中，行人的頭部與腿部是容易受傷的部位。本次分析參考《GB/T24550-2009汽車(chē)行人的碰撞保護(hù)》標(biāo)準(zhǔn)，分別對(duì)成人頭部撞擊機(jī)艙蓋、兒童頭部撞擊機(jī)艙蓋進(jìn)行分析，評(píng)價(jià)車(chē)輛的行人保護(hù)作用。使用的軟件ANSA前處理Ls-Dyna求解HyperView后處理輸入條件行人保護(hù)頭型碰撞分析示意圖如圖1所示，碰撞速度根據(jù)EECDirective78/2009要求設(shè)定為35km/h,行人頭型碰撞分析模型見(jiàn)圖2所示。圖1頭型碰撞示意圖圖2小腿碰撞分析模型示意圖行人保護(hù)頭部碰撞模型分為兩種：成人頭部撞擊機(jī)艙蓋模型、兒童頭部撞擊機(jī)艙蓋模型。成人頭部撞擊機(jī)艙蓋模型采用質(zhì)量為4.5kg的成人頭型撞擊機(jī)艙蓋成人頭型試驗(yàn)區(qū)域，撞擊角度為65度，速度為35km/h（9700mm/s）。截取車(chē)輛前部結(jié)構(gòu)并約束截面以及懸架安裝點(diǎn)所有自由度。成人頭型撞擊機(jī)艙蓋示意圖成人頭型撞擊機(jī)艙蓋示意圖兒童頭部撞擊機(jī)艙蓋模型采用質(zhì)量為3.5kg的兒童頭型撞擊機(jī)艙蓋兒童頭型試驗(yàn)區(qū)域，撞擊角度為50度，速度為35km/h（9700mm/s）。截取車(chē)輛前部結(jié)構(gòu)并約束截面以及懸架安裝點(diǎn)所有自由度。兒童頭型撞擊機(jī)艙蓋示意圖兒童頭型撞擊機(jī)艙蓋示意圖作業(yè)過(guò)程本次行人保護(hù)頭型碰撞分析以皮卡右舵設(shè)計(jì)車(chē)為例。選取行人保護(hù)碰撞模型，可以從正面碰撞模型截取從A柱及A柱之前的部分。設(shè)置邊界條件，約束截?cái)嗝嫣幒团c懸架擺臂的連接點(diǎn)的自由度(藍(lán)色三角形標(biāo)示)，約束自由度為123456。約束自由度約束自由度頭部碰撞區(qū)域的劃分（項(xiàng)目組需提供一版碰撞區(qū)域與我們自己畫(huà)得進(jìn)行比較），下面對(duì)我們自己區(qū)域劃分進(jìn)行說(shuō)明。選擇前保、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、翼子板、A柱、格柵等外部件選擇生成區(qū)域部件選擇車(chē)輛在縱向?qū)ΨQ(chēng)平面內(nèi)最前端的點(diǎn)在地面的投影點(diǎn)選擇風(fēng)擋玻璃選擇前保、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、翼子板、A柱、格柵等外部件選擇生成區(qū)域部件選擇車(chē)輛在縱向?qū)ΨQ(chēng)平面內(nèi)最前端的點(diǎn)在地面的投影點(diǎn)選擇風(fēng)擋玻璃選擇法規(guī)設(shè)置完成后，點(diǎn)擊“Mark”生成頭型試驗(yàn)區(qū)域，碰撞區(qū)域如下圖所示頭型定位及速度施加兒童及成人頭型各至少9次與發(fā)動(dòng)機(jī)罩的撞擊試驗(yàn)，分別在發(fā)動(dòng)機(jī)中間段以及兩側(cè)三分之一段被認(rèn)為最容易造成傷害的部位上各進(jìn)行3次試驗(yàn)。定位：先尋找到發(fā)動(dòng)機(jī)罩最容易造成傷害的部位，結(jié)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)罩的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及機(jī)艙的布置尋找危險(xiǎn)點(diǎn)。由圖1可知，根據(jù)導(dǎo)入頭型類(lèi)別，然后通過(guò)移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)，使頭型滿足定位要求，結(jié)果如下圖所示。速度施加：局部坐標(biāo)系下速度局部局部坐標(biāo)系下速度局部坐標(biāo)系選擇頭型SET做接觸：截取整車(chē)模型自身接觸和小腿模型與截取整車(chē)模型接觸。截取整車(chē)模型自身接觸選項(xiàng)卡設(shè)置動(dòng)摩擦因素靜摩擦因素選擇截取整車(chē)模型選項(xiàng)卡設(shè)置動(dòng)摩擦因素靜摩擦因素選擇截取整車(chē)模型頭型與截取整車(chē)模型做面面接觸車(chē)身set頭部車(chē)身set頭部setCONTROL卡片設(shè)置點(diǎn)擊A>ACCURACY，勾選依次方法完成對(duì)B>BULKVISCOSITY,勾選;C>CONTACT,勾選;E>ENERGY,勾選;H>HOURGLASS,勾選;O>OUTPUT,勾選;S>SHELL,勾選;T>TERMINATION和T>TIMESTEP設(shè)置。這里重點(diǎn)對(duì)T>TERMINATION和T>TIMESTEP設(shè)置進(jìn)行說(shuō)明。計(jì)算時(shí)間能量改變超過(guò)此比例時(shí)中止計(jì)算計(jì)算時(shí)間能量改變超過(guò)此比例時(shí)中止計(jì)算時(shí)間步比例系數(shù)控制質(zhì)量縮放時(shí)間步時(shí)間時(shí)間步比例系數(shù)控制質(zhì)量縮放時(shí)間步時(shí)間DATEBASE卡片設(shè)置BATABASE_BINARY>D3PLOT,勾選;DATEBASE_EXTENT_BINARY,勾選;DATEBASE_OPTION>ABSTA,勾選;DATEBASE_OPTION>BNDOUT,勾選;DATEBASE_OPTION>GLSTAT,勾選;DATEBASE_OPTION>MATSUM,勾選;DATEBASE_OPTION>NODOUT,勾選;輸出計(jì)算文件。File→output→LS-DYNA，生成xx.key文件。輸入求解器計(jì)算打開(kāi)LS-DYNA軟件，點(diǎn)擊藍(lán)色“↓”標(biāo)識(shí)，出現(xiàn)下面界面，按要求輸入完成后最后點(diǎn)擊“RUN”開(kāi)始計(jì)算。輸入內(nèi)存使用，通常為2100000000輸入計(jì)算使用CPU輸入內(nèi)存使用，通常為2100000000輸入計(jì)算使用CPU核數(shù)一般為1、2、4、8找到xx.key保存路徑，打開(kāi)結(jié)果處理根據(jù)EECDirective78/2009要求：1/2以上的兒童區(qū)域HIC小于1000，其余HIC小于1700；2/3以上的成人及兒童合成區(qū)域HIC小于1000,其余HIC小于1700。a.加速曲線處理打開(kāi)HyperView后處理軟件，打開(kāi)結(jié)果文件中的nodout文件,選擇NodelPoint6000001及ResultantAcceleration,點(diǎn)擊Apply,生成加速度曲線。將加速度曲線處理，修改橫縱坐標(biāo)及表頭，將縱坐標(biāo)加速度設(shè)為g，結(jié)果如下圖。（新建曲線，然后將Y值除以9810即可）b.頭型HIC值測(cè)量選擇標(biāo)題欄中的Injury>HIC>HIC-Note，如下圖所示。出現(xiàn)如下界面，點(diǎn)擊方框中內(nèi)容，彈出SelectCurves框，選擇Curve3(即剛才新建，Y值經(jīng)過(guò)處理后得到的曲線)，點(diǎn)擊OK。這時(shí)發(fā)現(xiàn)工作窗口中曲線消失，如下圖所示，這時(shí)在左側(cè)