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)于車輛處于弱勢(shì)地位，因此在車輛設(shè)計(jì)階段需考慮車輛對(duì)行人的保護(hù)作用。在行人與車輛發(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)域部件選擇車輛在縱向?qū)ΨQ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)域部件選擇車輛在縱向?qū)ΨQ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：截取整車模型自身接觸和小腿模型與截取整車模型接觸。截取整車模型自身接觸選項(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模型頭型與截取整車模型做面面接觸車身set頭部車身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)