摘 要：某车型正在正碰开拓试验历程中，驾驶员颈部加害值不满意正面碰撞的乘员守卫准则。通过剖判假人颈部加害机理、假人运动景况和安详带等限制体系部件的管事情

摘 要：某车型正在正碰开拓试验历程中，驾驶员颈部加害值不满意正面碰撞的乘员守卫准则。通过剖判假人颈部加害机理、假人运动景况和安详带等限制体系部件的管事景况，得出酿成颈部加害的身分厉重是安详带对假人躯干的限制成绩差，正面气囊刚度偏大。通过作废安详带限力装配，调度正面气囊的刚度，最终实车试验验证颈部加害值满意准则请求。

引子乘用车正面碰撞的乘员守卫准则GB11551于2014年9月改版宣布，2015年1月最先实行，新版准则厉重减少了头部3ms合成加快率、颈部NIC加害目标、颈部扩充弯矩和胸部粘性目标等新请求，尤其完善地观察正碰中前排假人的加害景况，对车辆的正碰乘员守卫机能提出了更高的请求。某车型开拓初期按中司法规GB11551举行正面碰撞摸底试验，挖掘驾驶员假人颈部加害值不满意准则。通过剖判假人颈部加害机理、假人运动景况和安详带等限制体系部件的管事景况，寻找酿成颈部加害值超标的出处厉重是安详带对假人躯干的限制机能差，导致躯干向前位移量较大，同时正面气囊刚度偏大。针对上述出处，联结车型开拓的实践景况，通过作废安详带限力轴和低浸正面气囊的刚度，始末实车试验验证颈部加害值满意准则请求。

某车型为小型SUV车型，前排安详带有预紧限力和限力共2种修设，正面气囊仅按照预紧限力安详带举行仿真优化和滑台试验优化。按照开拓体验及受试验资源范围，限力安详带仅举行了仿真优化，摸底试验颈部扩充弯矩Myi到达60Nm，高出准则许可的最大值57Nm，不满意准则请求。通过试验采撷并盘算后的颈部扩充弯矩弧线，周详的假人加害值睹表1：

按准则及假人传感器对象文献证实，颈部扩充弯矩观察取负向值，即观察颈部向后扩充形成的弯矩，颈部向后扩充由躯干相对颈部向前运动或头部相对颈部向后运动形成，睹图2示意。

躯干向前位移量厉重受到车身吸能机能、假人安排和安详带牵制机能等影响，以下剖判摸底试验上述三个身分的试验景况。躯干位移量以胸部位移量为代表。车身吸能机能厉重通过B柱峰值加快率、碰撞赓续功夫、前舱吸能变形空间和乘员载荷目标OLC等评估。乘员载荷目标OLC为碰撞安详专业常用的目标，也许较全数地评估车身吸能景况，并评估安详带和气囊般配的难度。OLC越大，证实车身吸能机能越差，车内乘员受到的抨击越大，越晦气于安详带和气囊般配以获得较优的假人加害值。睹表2，该车前端吸能空间有限，OLC到达32g，伟大于通常车型的28g。睹表3，正在人机安排中，轿车前排乘员躯干角平日为25°，SUV平日为22°。由于SUV假人躯干角小，导致SUV正碰试验中假人躯干向前运动比轿车会更早，假人胸部位移量会偏大。从表3数据可能看出SUV胸部到对象盘中央的隔绝比轿车小30mm独揽，以上均导致SUV假人头部与气囊接触更早。

本文所提车型均为限力式安详带，即安详带正在受到向前运动假人的肯定影响力后，会开释出一段隔绝的织带，从而减轻织带对人体胸部的压迫。从图3看出，车型A肩带力最先增大期间早于车型B，与2.2.2剖判的假人躯干角小，假人最先往前运动期间早的趋向类似。经检验座椅防下潜梁身分，适应联系计划表率；从试验后防下潜梁变形景况看，防下潜梁强度适应请求。

通过合成假人胸部X、Y和Z共三个对象的加快率，并通过积分和换算等手法，获得胸部合成对象的绝对位移量弧线，用同样的手法获得车体合成对象的绝对位移量弧线，然后胸部合成对象的位移量弧线减去车体弧线，最终近似获得假人胸部相对车体向前的位移量。从图4可能看出，车型A的胸部最大位移量到达313mm，车型B惟有249mm，相差64mm，车型A的胸部位移量偏大，代表躯干位移量偏大。头部向前位移量，厉重受到正面气囊守卫机能、安详带牵制机能和转向管柱溃缩机能影响。2.2已剖判了安详带牵制机能，本节剖判摸底试验中其它两个身分的试验景况。受2.2.2假人安排的影响，车型A假人头部与气囊接触期间早于车型B亲昵6ms，车型A的气囊与车型B为共用产物，气体产生器、气袋和排气孔尺寸等均类似。头部与气囊接触期间过早，同样的气囊就会浮现为偏硬，肯定水平上使假人头部往前位移量减小，惹起颈部拉伸后仰的加害。

从试验后拆解转向管柱试验样件看，试验历程中转向管柱溃缩效力未杀青，影响假人头部向前位移量，晦气于颈部扩充弯矩。参考2.2.5胸部位移量的盘算手法，盘算获得图5头部相对车体的向前位移量。从图5看出两车的头部位移量相当。通过上述剖判，颈部扩充弯矩（向后）过大的厉重身分的头部相对胸部向前位移量小，与假人胸部向前位移量过大直接联系。针对上述出处剖判，办理颈部扩充弯矩过大须要增大头部相对胸部向前位移量，可能通过增大头部向前位移量或减小胸部向前位移量杀青。基于开拓实践景况，增大正面气囊排气孔尺寸为较量可行的计划，肯定水平上低浸气囊的刚度，也许合适增大头部位移量，但需注视防守头部击穿气袋。摸底试验的气囊计划2个排气孔，每个排气孔尺寸均为φ30mm，保举排气孔尺寸增大到φ35mm和φ40mm，并通过仿真举行评估。基于该车型开拓的客观身分，减小胸部位移量最有用和最直接的手法便是巩固安详带的牵制机能。摸底试验的安详带限力轴规格为4KN。基于该车型的开拓目的为满意准则，联结假人其他部位加害值景况，可能增大限力轴规格或作废限力轴，并通过仿线的剖判，同意以下计划并仿真盘算，安详带限力轴阔别是4KN、5KN和无尽力轴，气囊排气孔阔别是φ30mm、φ35mm和φ40mm，共有9个组合，结果睹表6。

通过表6仿线的结果与摸底试验比照，可能看出仿真的精度欠佳，受车型开拓的客观身分和开拓周期范围，短期内无法通过对标等技能普及仿真精度。从新部加害值看，气囊排气孔越大，头部加害值越小，不过基于图6，需防守实车试验排气孔增大后头部击穿气袋，最终确定排气孔增大到φ35mm为气囊的改良计划。基于该供应商安详带正在几款车的牵制机能景况，联结摸底试验胸部压缩量处于较理念的程度，且从工夫降本钱角度推敲，最终确定作废限力轴为安详带的改良计划，也许最大水平减小假人胸部位移量，并有利于防守头部击穿气袋。按照第3.3节确定的安详带和气囊改良计划，按GB11551达成实车碰撞试验，颈部扩充弯矩由60Nm低浸到22Nm，通过试验采撷并盘算后的颈部扩充弯矩弧线， 弧线A+为改良试验的弧线。其他部位加害值有增大，但仍处于理念程度规模内，详睹表7。试验验证上述改良计划有用，且取得了肯定的降本钱收益。从图8可能看出，作废安详带限力轴后，胸部向前位移量减小了40mm独揽，且提前5ms到达最大位移量，间接减小了颈部扩充弯矩。弧线A+为改良试验的弧线 颈部扩充弯矩弧线图（改良试验）

图8 改良试验的胸部位移量弧线可能看出，作废安详带限力轴和增大气囊排气孔后，假人头颈部相对躯干有昭彰的向前弯曲扩充，从而减小了向后扩充的加害值。

摸底试验通过仿真及已量产的几款车型参数确定安详带限力轴规格，未尤其深切了然车型之间的车身吸能机能、假人安排等分别，同时仿真剖判精度低，仿真对后续试验危害评估支柱力度亏欠。本文先容了颈部扩充弯矩的加害机理，剖判了颈部加害的联系影响身分，并选用有用对策，通过试验验证低浸了颈部加害值，为后续车型开拓供应了肯定的参考。