W102正面100%碰撞約束系統(tǒng)建議報告（GB-11511-2003）2012年01月10日報告題名W102正面100%碰撞約束系統(tǒng)建議報告（GB-11511-2003）車型/機種報告版本適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)報告分類分析類型解算軟件版本總頁數(shù)模型文件基礎(chǔ)模型前一版本報告號協(xié)作單位/人員報告完成/人員分析所用時間報告內(nèi)容分析工況：結(jié)論：1、2、碰撞速度:50-2KPH假人:H

Ⅲ50%男性

GB11551-2003GB11551-2003（舊法規(guī)）新法規(guī)征求意見稿CHANGE頭部性能指標(biāo)（HIC）10001000胸部性能指標(biāo)（ThPC）75mm75mm大腿壓縮力指標(biāo)（FFC）<=10KN<=10KN頸部對Ｙ軸彎矩（Neck）NO<=57KNNew頸部軸向拉伸力(Neck)NO見圖2 (next

pg4.)New頸部剪切力(Neck)NO見圖3 (

pg

5.)New胸部粘性指標(biāo)（V·C）NO<=1.0m/sNewTable:技術(shù)指標(biāo)標(biāo)桿車摸底試驗數(shù)據(jù)（2011-11-11）GB11551征求意見稿要求駕駛員位置假人副駕駛位置假人頭部性能指標(biāo)HPC≤10001756549且頭部合成加速度大于80g的時間，累計不超過3ms96.0970.22頸部傷害指標(biāo)NIC頸部剪切力Fx,須在曲線范圍內(nèi)1.5340.867頸部軸向拉伸力Fz,須在曲線范圍內(nèi)3.53>3.31.767頸部對Ｙ軸彎矩在伸張方向<57（N.m）6557胸部變形量(mm)≤7567.1840.54胸部粘性指標(biāo)VC<1m^2/s1.2690.77假人股骨軸向壓縮力（KN）≤7.58KN1.7633.242試驗過程中車門不能開啟，試驗后至少有一個能順利打開。試驗所有車門未開啟\試驗后能順利開啟。燃油系統(tǒng)5分鐘內(nèi)平均泄漏速率不得超過30

g/min燃油未泄露B柱加速度無左43g右49g*注：GoodWarningFailed新法規(guī)草案要求假人頸部伸張方向彎曲力矩不超過57N·m，目前摸底試驗的駕駛側(cè)已達(dá)到65N·m，超過新法規(guī)草案15%（乘員側(cè)在摸底試驗因發(fā)生安全帶失效，數(shù)據(jù)暫無參考價值）頸部對Ｙ軸彎矩（伸張方向）駕駛側(cè)頸部Y軸伸張彎矩65N·m乘員側(cè)頸部Y軸伸張彎矩48N·m頸部軸向拉伸力（Neck

Force

）頸部軸剪切力（

Neck）W101約束系統(tǒng)項目背景W101碰撞與安全的CAE項目背景正碰的法規(guī)目前有GB11551-2003和GB11551征求意見稿，GB11551征求意見稿實施日期未知，但增加了指標(biāo)，部分指標(biāo)要求提高。按GB11551征求意見稿進(jìn)行評價：（1）標(biāo)桿車摸底試驗中駕駛員假人頭部HIC值嚴(yán)重超標(biāo)，3ms合成加速度超標(biāo)，頸部2個指標(biāo)超標(biāo)、胸部粘性指標(biāo)超標(biāo)；按GB11551-2003進(jìn)行評價：標(biāo)桿車是按照此法規(guī)進(jìn)行設(shè)計制造的，但摸底試驗中駕駛員假人頭部HIC值超標(biāo)（只有此項超標(biāo)）。W101約束系統(tǒng)建議W101碰撞與安全的CAE項目建議：一、根據(jù)摸底實驗及法規(guī)征求意見稿的要求，C-DEP

W101碰撞與安全CAE工作小組建議甲方采用如下方案：在原約束系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加入駕駛員側(cè)的氣囊；其優(yōu)點是可以同時解決頭部HIC值和頸部指標(biāo)和胸部指標(biāo)的問題，從技術(shù)上講可靠性高；缺點是需要引入整個氣囊系統(tǒng)，包括傳感器，SDM和氣囊，系統(tǒng)比較復(fù)雜，調(diào)試時間也比較長，成本也比較高。二、C-DEP

W101碰撞與安全CAE工作小組服從甲方的決策，C-DEP

W101碰撞與安全CAE工作小組將盡快嘗試以上方案。約束系統(tǒng)配置方案一推薦方案：約束系統(tǒng)配置方案一（有氣囊）建議駕駛側(cè)配備安全氣囊；副駕駛可不用配置氣囊。原因：目前分析結(jié)果看，設(shè)計車輛的加速度降低的空間已很有限，如果不用安全氣囊，則需要用折彎方向盤來降低HIC值，但于此同時，假人頸部指標(biāo)就會超標(biāo)，因此只能用安全氣囊；用安全氣囊可同時解決頭部HIC值和頸部指標(biāo)和胸部指標(biāo)的問題。建議采取限力式安全帶形式。原因：摸底試驗中駕駛員假人胸部壓縮量雖達(dá)標(biāo)但是數(shù)值較大，有一定風(fēng)險；VC值已超標(biāo)；限力安全帶可降低假人胸部指標(biāo)。預(yù)緊式安全帶對頭部HIC值沒有很大影響且花費代價較大并需要結(jié)構(gòu)方面安裝空間較大的修改，故該方案不建議使用預(yù)緊式安全帶壓潰式轉(zhuǎn)向管柱對HIC值影響不大，已有安全氣囊保護(hù)，不建議使用壓潰式轉(zhuǎn)向管柱。同時也不建議采用壓潰式方向盤。airbag限力安全帶約束系統(tǒng)配置方案一實施步驟（有氣囊）方案一的實施步驟：與甲方及氣囊安全帶供貨商協(xié)商，氣囊供應(yīng)商提供氣囊的規(guī)格，有限元模型，氣囊的massflow，形狀等參數(shù)；安全帶供應(yīng)商提供安全帶的規(guī)格及限力參數(shù)；CAE仿真：在C-DEP已建立的約束系統(tǒng)仿真模型基礎(chǔ)上，驗證人，座椅，氣囊展開空間的相互關(guān)系；確定最晚起爆的時間；檢驗假人，轉(zhuǎn)向管柱方向盤，氣囊，安全帶的動態(tài)工作特性是否合理。初選氣囊和安全帶的配置；氣囊起爆的算法研究；與甲方及氣囊安全帶供貨商協(xié)商進(jìn)行滑車實驗：對氣囊和安全帶進(jìn)行起爆及調(diào)優(yōu)實驗，確定系統(tǒng)能滿足國標(biāo)的要求；整車實驗；約束系統(tǒng)配置方案一（有氣囊）前期規(guī)劃根據(jù)專家經(jīng)驗數(shù)據(jù)指導(dǎo)，對安全零部件設(shè)計提出總體要求建立滑車約束仿真模型，輸入

pulse及相關(guān)參數(shù)，進(jìn)行仿真計算概念階段：驗證人，座椅，氣囊展開空間的相互關(guān)系；確定最晚起爆的時間；檢驗假人，轉(zhuǎn)向管柱方向盤，氣囊，安全帶的動態(tài)工作特性是否合理。初選氣囊和安全帶的配置參考車約束系統(tǒng)對標(biāo)，并確立約束系統(tǒng)總體方案及分解目標(biāo)工程細(xì)節(jié)分析階段：有完整數(shù)據(jù)、和實驗數(shù)據(jù)。驗證滑車實驗結(jié)果，改進(jìn)方案論證，及約束系統(tǒng)調(diào)優(yōu)重建滑車約束仿真模型，輸入實驗pulse及相關(guān)參數(shù)，進(jìn)行仿真計算對約束系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)優(yōu)，確定氣囊形狀，開孔及安全帶的預(yù)緊力配合滑車實驗進(jìn)行工程細(xì)節(jié)驗算實驗驗證約束系統(tǒng)配置方案一（有氣囊）CAE仿真分析輸出：（1）假人頭部:HIC36，3ms合成加速度；（2)（3)頸部:頸部剪切力、壓縮力、彎矩；胸部:胸部G和壓縮量、粘性指標(biāo)；大腿：大腿壓縮力的峰值；安全帶：力的峰值；output二、由于新法規(guī)的實施日期未知，如果從GB11551-2003考慮；則只需要從

目前的約束系統(tǒng)設(shè)置基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化和改良。C-DEP工作小組建議從下列措施入手：（a）方向盤12點方向和6點方向作成可折彎式（必須要同時考慮到方向盤的剛度要求）；（b）采取限力式安全帶；C)采用可壓潰式的轉(zhuǎn)向管柱；d)設(shè)計車在標(biāo)桿車的基礎(chǔ)上前縱梁加長60mm后，車身加速度曲線峰值降低，等效加速度降低3.2G,有利于減少假人的傷害，因此綜合考慮方案二可行性較高約束系統(tǒng)配置方案二（無氣囊）建議采用折彎式方向盤，方向盤12點方向和6點方向作成可折彎式，即可緩沖頭部HIC值，也可降低胸部壓縮量（參考圖）建議采取限力式安全帶，理由：摸底試驗中胸部壓縮量隨達(dá)標(biāo)但是數(shù)值較大，用折彎式方向盤和限力式安全帶即可讓假人胸部壓縮量達(dá)到法規(guī)要求。預(yù)緊式安全帶對頭部HIC值沒有很大影響且花費代價較大并需要結(jié)構(gòu)方面