基于Knee Mapping的膝部碰撞区域碰撞试验仿真分析

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目前国内汽车安全法规以及C-NCAP中由于对假人身体部位调整有严格的规定，使得在汽车碰撞试验中假人膝部与仪表板的接触位置可以提前预知。而真实驾驶环境中乘员的腿部位置存在很大的随机性，这便使得碰撞试验中膝盖和大腿的测试结果并不完全准确。2011年6月Euro NCAP发布的《Knee Mapping滑车试验规程》是对Euro NCAP评价体系的一项重要补充，KneeMapping测试程序通过划分膝部碰撞检查区的方法对乘员大腿膝部伤害进行更全面的评价。与此同时，中国的汽车安全法规发展有待完善，Knee Mapping试验程序的引入将是必然趋势，并且对于国产的出口车型，若想提高在Euro NCAP中膝盖和大腿获得满分的几率，则必须进行Knee Mapping试验。本文主要对Knee Mapping的试验程序进行仿真模拟，为相关汽车厂家提供借鉴与指导。本文按照Euro NCAP中Knee Mapping试验法规进行膝部碰撞试验。选取正面偏置碰撞结果满足Knee Mapping试验条件的实车，确定其膝部碰撞点，并依据碰撞点位置划分膝部碰撞区，对碰撞区内的相关结构进行检查，将具有硬度大、造型尖锐、位置突出特性的结构列为潜在危险结构，并对此类结构进行Knee Mapping试验，即通过调整假人腿部位置使膝部能够与预定危险结构发生稳定碰撞，分析膝部大腿伤害值，确定目标结构能否对乘员造成伤害。本文主要工作任务为搭建与实车对应的滑车有限元模型，包括车身结构以及约束系统等部件，确保危险结构的位置与实车一致，并通过调用HybridⅢ男性假人完成仿真实验。为确保滑车试验结果能够代表实车试验结果，将约束系统的仿真曲线与试验曲线以及假人身体部位伤害值的仿真曲线与试验曲线进行对标分析，验证滑车模型的有效性。确定模型真实有效后，利用该模型对Knee Mapping试验进行仿真分析。通过对Knee Mapping试验的仿真，确定危险结构共三处——转向管柱防尘罩左上部的螺栓孔、转向管柱调整机构以及旋钮操作台对乘员大腿膝部的伤害值均超过了减分限值，会在碰撞过程中对乘员造成伤害。为了提高整车安全性，同时避免减分，在仿真模型中对这三个结构提出最简优化方案，降低乘员大腿膝部伤害值。同时，对同类问题分析研究，提出其它在实车中可行方案，最终达到指导设计开发的目的。

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作者
刘珊;
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作者单位

河北工业大学;

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授予单位河北工业大学;
学科车辆工程
授予学位硕士
导师姓名石维佳;
年度 2016
页码
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类肿瘤学;骨科学（运动系疾病、矫形外科学）;
关键词
Mapping; 膝部; 碰撞区域; 碰撞试验;

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