某平臺(tái)5%假人防下潛性能開(kāi)發(fā)研究

王錫銘

摘 要：本文以某平臺(tái)為基礎(chǔ)，針對(duì)50公里正碰工況，對(duì)轎車(chē)及SUV車(chē)型的后排防潛性能兼容性進(jìn)行研究。主要通過(guò)CAE分析得出安全帶位置和防潛尺寸。并通過(guò)CAE分析，設(shè)計(jì)滑臺(tái)試驗(yàn)，整車(chē)試驗(yàn)三個(gè)方面對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行確認(rèn)，并降低設(shè)計(jì)更改及性能不滿足要求的風(fēng)險(xiǎn)，以滿足項(xiàng)目開(kāi)發(fā)需求。

關(guān)鍵詞：后排假人；防潛尺寸；平臺(tái)；

Research on the unti-submarine of 5%dummy performance development

Ximing WANG1

1.Chery Automobile Co.，LTD，Wuhu，China

Abstract：In this paper，based on a platform and 50FF.Studied the performance compatibility on sedan and suvs.Find out the right seatbelt anchor，the distance between second seat dummy and under floor by CAE.To making sure the performance，we do CAE calculation，design sliding test and vehicle tests，and reduce the risk of design change and performance does not meet the requirements，in order to satisfy the demands of project development.

Keywords：dummy；unti-submarine；platform

1平臺(tái)開(kāi)發(fā)后排安全考慮內(nèi)容

根據(jù)C-NCAP得分要求，在前碰中對(duì)后排假人頭部、頸部、胸部傷害值進(jìn)行考核，并對(duì)假人的下潛現(xiàn)象進(jìn)行主觀扣分。通過(guò)對(duì)歷次第二排碰撞試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析，得出頸部Fz是影響頭頸部得分的主要指標(biāo)[1]，導(dǎo)致頭頸部得分較低；后排女性假人胸部受力主要來(lái)自安全帶[2]。后排假人頸部力和胸部力均主要來(lái)自安全帶，因此本文將安全帶的走向以及與假人胸部相對(duì)位置進(jìn)行研究。標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)假人下潛有明確的要求，下潛主要和座椅（車(chē)身）防潛機(jī)構(gòu)的尺寸關(guān)系有關(guān)

2 分析與驗(yàn)證

本文以某平臺(tái)為基礎(chǔ)，通過(guò)50公里正面剛性墻工況為依托，運(yùn)用有限元仿真對(duì)影響因素對(duì)比分析，并確定可行方案進(jìn)行滑臺(tái)試驗(yàn)驗(yàn)證，最后通過(guò)平臺(tái)首發(fā)車(chē)型搭載驗(yàn)證。

2.1后排安全帶位置對(duì)頸部及胸壓影響

后排安全帶對(duì)后排假人的約束情況是影響假人姿態(tài)及傷害值的主要因素，安全帶的布置主要有三個(gè)因素，分別為安全帶鎖扣位置、下斷片固定點(diǎn)位置、卷收器位置（安全帶出口方向）；根據(jù)此三個(gè)因素及實(shí)際布置情況，制定5個(gè)方案進(jìn)行計(jì)算，確定方案后進(jìn)行系統(tǒng)驗(yàn)證。

經(jīng)過(guò)分析計(jì)算得安全帶鎖扣靠近假人有利于乘員保護(hù)，Z向抬高對(duì)于剛性鎖扣影響不大，安全帶肩帶位置靠近假人對(duì)乘員有利；從結(jié)果中方案2和方案5假人得分均較好，但方案5安全帶與假人太緊會(huì)有安全帶勒頸部的風(fēng)險(xiǎn)，故綜合結(jié)果選取方案2進(jìn)行系統(tǒng)滑臺(tái)試驗(yàn)驗(yàn)證。

2.2 平臺(tái)車(chē)型后地板防潛尺寸兼容性

平臺(tái)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，SUV和轎車(chē)后排乘員H點(diǎn)Z向差值為45mm，因此后地板防潛的設(shè)計(jì)上，既要滿足SUV防潛性能的同時(shí)，也需要滿足轎車(chē)的舒適性。為驗(yàn)證當(dāng)前防潛地板是否能滿足兩種車(chē)型，進(jìn)行三個(gè)方案的驗(yàn)證。分別對(duì)SUV和轎車(chē)以及SUV-Z（防潛板整體抬高）向抬高15mm進(jìn)行對(duì)比分析。

從表三中得分表可得，當(dāng)前防下潛尺寸及安全帶位置情況下，H點(diǎn)位置的變化會(huì)影響假人得分，但影響不大，因此當(dāng)前防潛尺寸可滿足平臺(tái)中轎車(chē)和SUV的性能要求。

3.通用滑臺(tái)及整車(chē)驗(yàn)證

在CAE仿真滿足要求的情況下，為規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)對(duì)后排防潛性能進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)驗(yàn)證（如圖3）。50FF臺(tái)車(chē)試驗(yàn)后，假人未發(fā)生下潛（如圖4），防潛性能可以滿足開(kāi)發(fā)要求，下一步進(jìn)行整車(chē)驗(yàn)證。

3.1整車(chē)試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果

影響假人胸部壓縮量的因素除了假人自身約束之外，另外一方面重要的原因就是外力作用。直接作用假人胸部的部件就是安全帶，安全帶的特性直接影響胸部受力的大小。針對(duì)某車(chē)型在同一驗(yàn)證條件下，對(duì)安全帶不同限力值大小進(jìn)行調(diào)整并在臺(tái)車(chē)上進(jìn)行驗(yàn)證其影響，結(jié)果如下圖5，6。

同一驗(yàn)證條件下，僅安全帶限力大小不同，40ms之前，胸部壓縮量幾乎相同，45ms開(kāi)始，安全帶限力不同，對(duì)胸部作用力發(fā)生變化，胸部壓縮量隨即發(fā)生變化。

4總結(jié)

通過(guò)有限元分析，系統(tǒng)滑臺(tái)試驗(yàn)以及整車(chē)驗(yàn)證，安全帶位置和防潛尺寸是影響后排假人運(yùn)動(dòng)及得分的主要因素。通過(guò)本文對(duì)比分析，安全帶鎖扣及卷收器織帶靠近假人，有利于乘員保護(hù)。后排防潛尺寸如能控制在X向166mm，Z向85mm左右可滿足假人防潛性能要求，其他車(chē)型可參考本文中設(shè)計(jì)及驗(yàn)證思路，評(píng)估防潛性能是否滿足開(kāi)發(fā)要求，提前規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，降低開(kāi)發(fā)成本。

參考文獻(xiàn)（References）

[1]張紹衛(wèi)，杜亮，等.正面碰撞第二排女性假人上海影響因素研究，[J].上海汽車(chē).2012

[2]100%正面碰撞中第二排女性假人的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)特點(diǎn)[J].朱海濤，白鵬，張向磊.汽車(chē)安全與節(jié)能學(xué)報(bào).2012（03）

（作者單位：1.奇瑞汽車(chē)股份有限公司）