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随着汽车开发技术的不断进步,在车体结构设计手段及各类约束系统部件技术日益提高的今天,车内乘员的安全基本得到保证,伤亡率得到极大降低,人们对汽车安全的关注点也由车内乘员向车外行人转移,尤其对于中国这样的混合型道路状况,行人伤害占到交通事故伤害的45%以上,对于行人安全关注的必要性日益得到人们尤其是汽车业界的重视。 2009年,我国出台制定了《汽车对行人的碰撞保护》推荐稿《GBT24550-2009汽车对行人的碰撞保护》。紧跟着,CNCAP也将在2018版CNCAP中增加行人保护评价项。随着法规要求的不断提高,虽然各大主机厂及研究机构对于行人保护的关注度空前提高。但是,对于车型开发中如何系统开展针对行人保护法规及NCAP五星的性能开发,尚没有深入研究,尤其对于头部保护开发来说,开发方案涉及到造型、总布置及车体结构的各个方面。 本文以某一具体车型的行人保护开发为基础,系统研究并确定了行人保护头部性能开发计方法及流程,通过协调造型、空间及结构设计三个因素,使得该车型头部分析与仿真结果均达到CNCAP五星得分。 主要研究内容如下: ①行人保护法规、各类NCAP行人保护要求及试验方法研究 详细研究了包括欧盟、日本及我国在内的各类行人保护法规发展历程及试验要求,NCAP行人保护规程主要涉及ENCAP及CNCAP的行人保护试验内容及要求。 ②项目开发中行人保护关注及控制要素 行人保护性能管控在项目开发中要提前进行各影响因素控制,如造型设计、总布置空间预留、结构设计方案等等,研究内容包括:车辆前端的哪些细节影响头部碰撞,需要重点关注哪些部件的布置位置,及哪些结构设计会影响到行人保护性能结果。 ③头部碰撞分析及优化 对法规及NCAP开发中头部碰撞工况的CAE分析方法进行分类研究,具体到模型边界条件如何设定、分析结果如何评定。针对不同类型车型的各工况分析及性能开发有哪些不同,详细分析了解决措施及注意事项。针对每种工况,不同车型,通过具体的项目开发案例详细说明开发策略。 ④行人保护新技术研究 对前罩内板设计、铝合金前罩板及抬升式罩板展开详细研究。通过CAE分析对比介绍前罩内板结构设计对头部碰撞性能的影响,从而总结出设计方法。新技术研究重点关注前罩抬升结构在长安现有车型上的研究结果,两种新技术均能显著提高头部得分。 本文的研究工作是对我国行人安全保护的有益探索,总结出一些通用的有利于行人保护的车辆被动安全性设计和改进思路,总结出行人保护建模规范、分析规范,形成了一些典型的行人保护结构设计,解决了关键部位的法规通过性难题,研究成果可为我国开展行人保护的研究提供一些参考和帮助。