论文部分内容阅读
摘 要：本文以某平台为基础，针对50公里正碰工况，对轿车及SUV车型的后排防潜性能兼容性进行研究。主要通过CAE分析得出安全带位置和防潜尺寸。并通过CAE分析，设计滑台试验，整车试验三个方面对设计进行确认，并降低设计更改及性能不满足要求的风险，以满足项目开发需求。
关键词：后排假人；防潜尺寸；平台；
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平台开发后排安全考虑内容
根据C-NCAP得分要求，在前碰中对后排假人头部、颈部、胸部伤害值进行考核，并对假人的下潜现象进行主观扣分。通过对历次第二排碰撞试验结果的统计分析，得出颈部Fz是影响头颈部得分的主要指标[1]，导致头颈部得分较低；后排女性假人胸部受力主要来自安全带[2]。后排假人颈部力和胸部力均主要来自安全带，因此本文将安全带的走向以及与假人胸部相对位置进行研究。标准中對假人下潜有明确的要求，下潜主要和座椅（车身）防潜机构的尺寸关系有关
2 分析与验证
本文以某平台为基础，通过50公里正面刚性墙工况为依托，运用有限元仿真对影响因素对比分析，并确定可行方案进行滑台试验验证，最后通过平台首发车型搭载验证。
2.1后排安全带位置对颈部及胸压影响
后排安全带对后排假人的约束情况是影响假人姿态及伤害值的主要因素，安全带的布置主要有三个因素，分别为安全带锁扣位置、下断片固定点位置、卷收器位置（安全带出口方向）；根据此三个因素及实际布置情况，制定5个方案进行计算，确定方案后进行系统验证。
经过分析计算得安全带锁扣靠近假人有利于乘员保护，Z向抬高对于刚性锁扣影响不大，安全带肩带位置靠近假人对乘员有利；从结果中方案2和方案5假人得分均较好，但方案5安全带与假人太紧会有安全带勒颈部的风险，故综合结果选取方案2进行系统滑台试验验证。
2.2 平台车型后地板防潜尺寸兼容性
平台开发过程中，SUV和轿车后排乘员H点Z向差值为45mm，因此后地板防潜的设计上，既要满足SUV防潜性能的同时，也需要满足轿车的舒适性。为验证当前防潜地板是否能满足两种车型，进行三个方案的验证。分别对SUV和轿车以及SUV-Z（防潜板整体抬高）向抬高15mm进行对比分析。
从表三中得分表可得，当前防下潜尺寸及安全带位置情况下，H点位置的变化会影响假人得分，但影响不大，因此当前防潜尺寸可满足平台中轿车和SUV的性能要求。
3.通用滑台及整车验证
在CAE仿真满足要求的情况下，为规避风险对后排防潜性能进行试验设计验证（如图3）。50FF台车试验后，假人未发生下潜（如图4），防潜性能可以满足开发要求，下一步进行整车验证。
3.1整车试验验证结果
影响假人胸部压缩量的因素除了假人自身约束之外，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带，安全带的特性直接影响胸部受力的大小。针对某车型在同一验证条件下，对安全带不同限力值大小进行调整并在台车上进行验证其影响，结果如下图5，6。
同一验证条件下，仅安全带限力大小不同，40ms之前，胸部压缩量几乎相同，45ms开始，安全带限力不同，对胸部作用力发生变化，胸部压缩量随即发生变化。
4总结
通过有限元分析，系统滑台试验以及整车验证，安全带位置和防潜尺寸是影响后排假人运动及得分的主要因素。通过本文对比分析，安全带锁扣及卷收器织带靠近假人，有利于乘员保护。后排防潜尺寸如能控制在X向166mm，Z向85mm左右可满足假人防潜性能要求，其他车型可参考本文中设计及验证思路，评估防潜性能是否满足开发要求，提前规避风险，降低开发成本。
参考文献（References）
[1]张绍卫，杜亮，等.正面碰撞第二排女性假人上海影响因素研究，[J].上海汽车.2012
[2]100%正面碰撞中第二排女性假人的动力学响应特点[J].朱海涛，白鹏，张向磊.汽车安全与节能学报.2012（03）
（作者单位：1.奇瑞汽车股份有限公司）
关键词：后排假人；防潜尺寸；平台；
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平台开发后排安全考虑内容
根据C-NCAP得分要求，在前碰中对后排假人头部、颈部、胸部伤害值进行考核，并对假人的下潜现象进行主观扣分。通过对历次第二排碰撞试验结果的统计分析，得出颈部Fz是影响头颈部得分的主要指标[1]，导致头颈部得分较低；后排女性假人胸部受力主要来自安全带[2]。后排假人颈部力和胸部力均主要来自安全带，因此本文将安全带的走向以及与假人胸部相对位置进行研究。标准中對假人下潜有明确的要求，下潜主要和座椅（车身）防潜机构的尺寸关系有关
2 分析与验证
本文以某平台为基础，通过50公里正面刚性墙工况为依托，运用有限元仿真对影响因素对比分析，并确定可行方案进行滑台试验验证，最后通过平台首发车型搭载验证。
2.1后排安全带位置对颈部及胸压影响
后排安全带对后排假人的约束情况是影响假人姿态及伤害值的主要因素，安全带的布置主要有三个因素，分别为安全带锁扣位置、下断片固定点位置、卷收器位置（安全带出口方向）；根据此三个因素及实际布置情况，制定5个方案进行计算，确定方案后进行系统验证。
经过分析计算得安全带锁扣靠近假人有利于乘员保护，Z向抬高对于刚性锁扣影响不大，安全带肩带位置靠近假人对乘员有利；从结果中方案2和方案5假人得分均较好，但方案5安全带与假人太紧会有安全带勒颈部的风险，故综合结果选取方案2进行系统滑台试验验证。
2.2 平台车型后地板防潜尺寸兼容性
平台开发过程中，SUV和轿车后排乘员H点Z向差值为45mm，因此后地板防潜的设计上，既要满足SUV防潜性能的同时，也需要满足轿车的舒适性。为验证当前防潜地板是否能满足两种车型，进行三个方案的验证。分别对SUV和轿车以及SUV-Z（防潜板整体抬高）向抬高15mm进行对比分析。
从表三中得分表可得，当前防下潜尺寸及安全带位置情况下，H点位置的变化会影响假人得分，但影响不大，因此当前防潜尺寸可满足平台中轿车和SUV的性能要求。
3.通用滑台及整车验证
在CAE仿真满足要求的情况下，为规避风险对后排防潜性能进行试验设计验证（如图3）。50FF台车试验后，假人未发生下潜（如图4），防潜性能可以满足开发要求，下一步进行整车验证。
3.1整车试验验证结果
影响假人胸部压缩量的因素除了假人自身约束之外，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带，安全带的特性直接影响胸部受力的大小。针对某车型在同一验证条件下，对安全带不同限力值大小进行调整并在台车上进行验证其影响，结果如下图5，6。
同一验证条件下，仅安全带限力大小不同，40ms之前，胸部压缩量几乎相同，45ms开始，安全带限力不同，对胸部作用力发生变化，胸部压缩量随即发生变化。
4总结
通过有限元分析，系统滑台试验以及整车验证，安全带位置和防潜尺寸是影响后排假人运动及得分的主要因素。通过本文对比分析，安全带锁扣及卷收器织带靠近假人，有利于乘员保护。后排防潜尺寸如能控制在X向166mm，Z向85mm左右可满足假人防潜性能要求，其他车型可参考本文中设计及验证思路，评估防潜性能是否满足开发要求，提前规避风险，降低开发成本。
参考文献（References）
[1]张绍卫，杜亮，等.正面碰撞第二排女性假人上海影响因素研究，[J].上海汽车.2012
[2]100%正面碰撞中第二排女性假人的动力学响应特点[J].朱海涛，白鹏，张向磊.汽车安全与节能学报.2012（03）
（作者单位：1.奇瑞汽车股份有限公司）