行人保护头部碰撞分析指导书

Q/ETECHQ/ETECH无锡无锡伊特克科技有限公司企业标准编写人编写人：朱晨阳完成时间:2016/7/14行人保护头部碰撞分析指导书分析目的和意义行人作为交通参与者，相对于车辆处于弱势地位，因此在车辆设计阶段需考虑车辆对行人的保护作用。在行人与车辆发生碰撞过程中，行人的头部与腿部是容易受伤的部位。本次分析参考《GB/T24550-2009汽车行人的碰撞保护》标准，分别对成人头部撞击机舱盖、儿童头部撞击机舱盖进行分析，评价车辆的行人保护作用。使用的软件ANSA前处理Ls-Dyna求解HyperView后处理输入条件行人保护头型碰撞分析示意图如图1所示，碰撞速度根据EECDirective78/2009要求设定为35km/h,行人头型碰撞分析模型见图2所示。图1头型碰撞示意图图2小腿碰撞分析模型示意图行人保护头部碰撞模型分为两种：成人头部撞击机舱盖模型、儿童头部撞击机舱盖模型。成人头部撞击机舱盖模型采用质量为4.5kg的成人头型撞击机舱盖成人头型试验区域，撞击角度为65度，速度为35km/h（9700mm/s）。截取车辆前部结构并约束截面以及悬架安装点所有自由度。成人头型撞击机舱盖示意图成人头型撞击机舱盖示意图儿童头部撞击机舱盖模型采用质量为3.5kg的儿童头型撞击机舱盖儿童头型试验区域，撞击角度为50度，速度为35km/h（9700mm/s）。截取车辆前部结构并约束截面以及悬架安装点所有自由度。儿童头型撞击机舱盖示意图儿童头型撞击机舱盖示意图作业过程本次行人保护头型碰撞分析以皮卡右舵设计车为例。选取行人保护碰撞模型，可以从正面碰撞模型截取从A柱及A柱之前的部分。设置边界条件，约束截断面处和与悬架摆臂的连接点的自由度(蓝色三角形标示)，约束自由度为123456。约束自由度约束自由度头部碰撞区域的划分（项目组需提供一版碰撞区域与我们自己画得进行比较），下面对我们自己区域划分进行说明。选择前保、发动机罩、翼子板、A柱、格栅等外部件选择生成区域部件选择车辆在纵向对称平面内最前端的点在地面的投影点选择风挡玻璃选择前保、发动机罩、翼子板、A柱、格栅等外部件选择生成区域部件选择车辆在纵向对称平面内最前端的点在地面的投影点选择风挡玻璃选择法规设置完成后，点击“Mark”生成头型试验区域，碰撞区域如下图所示头型定位及速度施加儿童及成人头型各至少9次与发动机罩的撞击试验，分别在发动机中间段以及两侧三分之一段被认为最容易造成伤害的部位上各进行3次试验。定位：先寻找到发动机罩最容易造成伤害的部位，结构发动机罩的结构设计及机舱的布置寻找危险点。由图1可知，根据导入头型类别，然后通过移动、旋转，使头型满足定位要求，结果如下图所示。速度施加：局部坐标系下速度局部局部坐标系下速度局部坐标系选择头型SET做接触：截取整车模型自身接触和小腿模型与截取整车模型接触。截取整车模型自身接触选项卡设置动摩擦因素静摩擦因素选择截取整车模型选项卡设置动摩擦因素静摩擦因素选择截取整车模型头型与截取整车模型做面面接触车身set头部车身set头部setCONTROL卡片设置点击A>ACCURACY，勾选依次方法完成对B>BULKVISCOSITY,勾选;C>CONTACT,勾选;E>ENERGY,勾选;H>HOURGLASS,勾选;O>OUTPUT,勾选;S>SHELL,勾选;T>TERMINATION和T>TIMESTEP设置。这里重点对T>TERMINATION和T>TIMESTEP设置进行说明。计算时间能量改变超过此比例时中止计算计算时间能量改变超过此比例时中止计算时间步比例系数控制质量缩放时间步时间时间步比例系数控制质量缩放时间步时间DATEBASE卡片设置BATABASE_BINARY>D3PLOT,勾选;DATEBASE_EXTENT_BINARY,勾选;DATEBASE_OPTION>ABSTA,勾选;DATEBASE_OPTION>BNDOUT,勾选;DATEBASE_OPTION>GLSTAT,勾选;DATEBASE_OPTION>MATSUM,勾选;DATEBASE_OPTION>NODOUT,勾选;输出计算文件。File→output→LS-DYNA，生成xx.key文件。输入求解器计算打开LS-DYNA软件，点击蓝色“↓”标识，出现下面界面，按要求输入完成后最后点击“RUN”开始计算。输入内存使用，通常为2100000000输入计算使用CPU输入内存使用，通常为2100000000输入计算使用CPU核数一般为1、2、4、8找到xx.key保存路径，打开结果处理根据EECDirective78/2009要求：1/2以上的儿童区域HIC小于1000，其余HIC小于1700；2/3以上的成人及儿童合成区域HIC小于1000,其余HIC小于1700。a.加速曲线处理打开HyperView后处理软件，打开结果文件中的nodout文件,选择NodelPoint6000001及ResultantAcceleration,点击Apply,生成加速度曲线。将加速度曲线处理，修改横纵坐标及表头，将纵坐标加速度设为g，结果如下图。（新建曲线，然后将Y值除以9810即可）b.头型HIC值测量选择标题栏中的Injury>HIC>HIC-Note，如下图所示。出现如下界面，点击方框中内容，弹出SelectCurves框，选择Curve3(即刚才新建，Y值经过处理后得到的曲线)，点击OK。这时发现工作窗口中曲线消失，如下图所示，这时在左侧