本文针对2021版C-NCAP中带有上体模块新腿型aPLI举办仿真说明研讨。针对灯带汽车布局特色，筑树了行人庇护有限元仿真模子，以灯带区域布局打算行动体贴点，将上腿

本文针对2021版C-NCAP中带有上体模块新腿型aPLI举办仿真说明研讨。针对灯带汽车布局特色，筑树了行人庇护有限元仿真模子，以灯带区域布局打算行动体贴点，将上腿部弯矩、韧带伸长量及小腿弯矩行动优化倾向，对车辆前端布局举办调度和优化。通过研讨觉察：灯带布局位于aPLI腿型大腿区域，导致大腿弯矩凌辱目标F1~F3超标，进而影响膝部韧带伸长量及小腿弯矩，对此提出相应的更始法子，且对古板车型也举办了新腿型仿真比较说明，为aPLI新腿型研讨供给参考。

近期统计的中国道途交通事项证据，我国道途交通事项中行人与车辆碰撞事项发作率高，约占总交通事项的27%，因我邦交通道途杂沓，住户交通安宁认识不强。通过对事项的说明觉察，正在大局部的人车碰撞事项中，人体是与车辆前部发作碰撞，于是车辆前部的样式和刚度是决心碰撞后人凌辱水平相当紧要的参数。而当行人与车辆碰撞时，行人的腿部是最先与车发作接触，于是正在车辆高速共挫折下极易酿成腿部骨折及韧带扯破的后果，尽量不是致命凌辱，但有恐怕导致终生残疾。行人庇护腿部安宁研讨也从来是行人庇护研讨的热门之一。跟着生物毁伤力学的深刻研讨，行人腿部挫折器也举办了众次的成长与升级。最早行使的碰撞器为刚性腿（transport research laboratory简称TRL），但正在碰撞中简直稳定形，无法很好响应腿部受撞时的毁伤；2010年，日本开首举办柔性腿的研讨，即flexible pedestrian legform impactor，简称Flex-PLI。Flex-PLI柔性腿采用众节骨骼毗邻构成，比拟TRL腿型，Flex-PLI正在生物力学功能方面与人体更靠近，正在碰撞中也能较切确地模仿腿部运动形态；然而，尽量Flex-PLI腿型正在仿生功能上有了较大的提拔，但也为推敲上肢惯性对腿部运动的影响，于是仍存正在少许区别。Isshiki T等人通过比较说明觉察带有上体模块的新腿部碰撞器（advanced pedestrian legform impactor，aPLI）能更好的模仿人体腿部运动模样，但恰是扩展了上体模块，扩展了腿部运动惯性，导致腿部变形加倍卑劣，对车辆前部布局提出更高的央求。2021版C-NCAP最先行使aPLI腿型替代了原有的Flex-PLI腿型。本文针对安顿有灯带的某SUV车型举办了aPLI的仿真碰撞研讨，与古板车型对了比较说明，并针对腿部凌辱值超标做了周到说明，并给出更始战略，为后期腿部打算供给参考。aPLI腿型评判

aPLI腿型对腿部肌肉和腿骨的质地举办了更始，扩展了上体质地模块，使其更适应切实人体腿部质地散布，对应腿型的布局即质地散布如图1所示。aPLI腿型由皮肤、肌肉、大腿、小腿、膝部、上体模块构成，总质地为25kg，总长为1096mm。aPLI腿型正在上腿部、膝盖及下腿部均筑设有传感器，使其正在测试时能更逼近实践人体腿部运动状况。

aPLI腿型中大腿装有三个弯矩传感器、膝部装有五个传感器、小腿装有四个传感器，其传感器散布如图2所示。2021版C-NCAP中aPLI腿型评判目标共8个，个中网罗大腿弯矩（F1~F3）、膝部韧带伸长量（MCL）、小腿弯矩（T1~T4）。

图2 腿型传感器散布中国汽车技能研讨核心揭晓的2021版C-NCAP中鲜明指出，腿型总分从2018版的3分提拔到5分。对应腿型各局部限值及评分要领睹表1。表1 腿型凌辱限值及评判

行人庇护模子以整车模子行动根本，去除四门及后背门，取前排座椅前支架横梁之前的布局并对机舱和环节模子举办须要的增加，将装置好的车体模子抑制截面及减震塔安点缀的六个自正在度，以下降阴谋时代。2021版C-NCAP行人庇护腿部挫折试验要领如图3所示，腿型挫折器以40±0.72km/h的速率程度挫折车辆前端布局，aPLI腿型隔断地面间隙为25mm，该工况更逼近人体与车辆前端碰撞时的形态。

本文某SUV车型腿部碰撞区域正在Y=±600mm之间。因为制型理由，正在L+4~L-4之间，腿部超标理由相同，故本文选用L0场所举办aPLI腿型挫折仿线所示。

本文以某打算有灯带的SUV车型L0场所举办整车简化模子的aPLI腿型仿线场所腿型凌辱值及得分，从表中可能得出：大腿弯矩及韧带伸长量均有失分、小腿弯矩超标。表2 L0场所腿型凌辱限值及得分

看待行人庇护腿型工况，需求上、中、下三处布局刚度配合，智力担保腿部对应区域变形满意央求，即上部撑持布局为机罩、中心吸能布局为前防撞梁吸能布局、下部撑持布局为小腿撑持布局。本SUV车型中的灯带将前保分为上、下本体局部，上部本体遵守古板打算装配正在水箱横梁上，前保下本体与水箱横梁上打算的装配支架之间用装配板毗邻。前保下本体装配板及水箱横梁上装配支架碰撞流程中占用吸能空间，导致大腿弯矩过大，如图5所示。

看待无灯带制型的古板车辆而言，机罩前沿为腿型的上部撑持布局，该布局较灯带布局更靠上，能更好撑持大腿上部的新增上体模块。正在碰撞时，大腿区域正对前保本体上部，该区域已往保到水箱横梁之间无硬点布局打算，看待腿部碰撞可有用的压溃吸能，并削弱小腿甩腿状况，进而减轻韧带伸长量。相对古板无灯带制型的车辆而言，有灯带制型的车辆，灯带区域正对大腿弯矩区域，灯带布局较机罩靠前、刚度也较机罩大，故成为腿部上撑持布局。正在灯带区域，除了灯带本身的后壳体及装配支架外，还安顿了前保下本体装配布局。该布局与水箱横梁上的装配支架毗邻，导致该区域吸能空间未能饱满应用，导致大腿弯矩失分；大腿能量无法被饱满汲取，导致小腿甩腿首要，进而使韧带伸长量过大。图6为有无灯带制型打算后车型腿部碰撞结果比较，可能看出aPLI腿型正在有灯带制型的车辆中团体弯曲变形比拟首要，无灯带制型的车辆中腿型比拟平整。

灯带制型打算将前保分成上、下两个本体，即使前保仍按古板体例装配将无法满意新腿型上部凌辱评判。需开释该处吸能空间智力满意央求。

碰撞前 碰撞后图7 前保下本体装配支架将前保下本体装配正在颠倒L型支架上，正在碰撞流程中，前保下本体可能正在X向压溃吸能，也避开了灯带正在X向运动，可能处理上腿部弯矩过大题目，进而处理小腿甩腿及韧带伸长量过大等题目。

(b）碰撞后图8 前保下本体装配支架悬臂布局正在碰撞中可能有用的压溃吸能，可能有用处理大腿区域碰撞凌辱，即大腿弯矩可限制正在370Nm之内，进而处理小腿甩腿及韧带伸长量过大等题目。

图9 更改装配支架该布局原为机罩锁点刚度增强布局，将其统一行人庇护腿部碰撞打算，使其X向可压溃吸能，可能处理大腿弯矩过大题目，可将大腿弯矩限制正在370Nm之内，进而处理小腿甩腿及韧带伸长量过大等题目。但该布局打算机罩锁点刚度及NVH动刚度题目，需正在此打算前进一步做布局优化，到达通盘功能均满意央求的倾向。比较三种优化计划，第三种优化计划较前两种计划，更能平衡前保X、Z向装配强度，亦能两全其他功能央求，更能起到轻量化影响。况且正在通盘的优化计划中，灯带装配支架都应做溃缩打算，以担保腿部最大的吸能服从。

1) 比较有无灯带制型车型的aPLI仿真结果，可能得出灯带制型结果较无灯带制型结果差。2）灯带打算将前保布局分为上、下本体布局，下本体的装配布局占用碰撞吸能空间，导致aPLI大腿弯矩超标，进而小腿弯矩超标、韧带伸长量超标。3）本文针对aPLI腿型凌辱值超标理由，优化前保下本体装配步地，供给三种优化计划，终末仿真结果腿部凌辱值均能满意央求。灯带打算行动一种新型制型打算，对行人腿部庇护提出少许新挑拨，本文的研讨结论，对车辆前端布局打算可供给参考根据。

徐福慧，杨全凯，吴泽勋，闫岑岭.基于某SUV车型行人庇护aPLI腿型研讨[J].情况技能，2021，(S1):54-58.

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