行人下肢生物力学计算模型和aPLI腿型生物仿真度比较

1

作者 崔世海 杨宇 +2 位作者 闫晓晓 李海岩 贺丽娟 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第7期1239-1245,共7页

为了探究行人下肢有限元模型与先进行人腿型冲击器(aPLI)在行人保护碰撞测试过程中响应的差异性,基于2021版中国新车评价规程(C-NCAP)行人保护评价指标,对国人第五十百分位行人下肢有限元模型和aPLI腿型有限元模型在跑车(RDS)、家庭轿车... 为了探究行人下肢有限元模型与先进行人腿型冲击器(aPLI)在行人保护碰撞测试过程中响应的差异性,基于2021版中国新车评价规程(C-NCAP)行人保护评价指标,对国人第五十百分位行人下肢有限元模型和aPLI腿型有限元模型在跑车(RDS)、家庭轿车(FCR)、多用途车(MPV)和运动型多用途车(SUV)这4种不同简化车型中的运动学响应及下肢碰撞损伤进行比较,同时在SUV车型中进行刚性腿(TRL)碰撞仿真以评估发动机罩前缘对行人骨盆造成的损伤。结果表明:在4种不同车型碰撞仿真中,行人下肢有限元模型与aPLI腿型在运动学响应方面存在一定的差异。在损伤评估方面,行人下肢有限元模型胫骨弯矩最大值均小于aPLI腿型,未设置长骨和韧带失效的行人下肢有限元模型股骨弯矩最大值相比设置失效形式的下肢有限元模型与aPLI腿型更接近;在RDS车型碰撞仿真中,未设置失效的行人下肢有限元模型股骨弯矩最大值与aPLI腿型差异较为明显;行人下肢有限元模型在下肢损伤评估方面更为全面。 展开更多

关键词 行人保护 行人下肢有限元模型 aPLI腿型 下肢损伤

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行人保护小腿冲击器有限元模型开发 被引量：4

2

作者 胡远志 方锐 +2 位作者 谢书港 曾必强 朱玉刚 《汽车技术》 北大核心 2010年第12期6-9,共4页

针对TRL公司开发的行人保护小腿冲击器,建立了有限元模型。通过EEVCWG17规定的静态、动态标定试验及台架试验,进一步证实了该模型在高速碰撞下的精度,可用于行人保护的开发设计。

关键词 行人保护 小腿冲击器 有限元模型

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泡沫与塑料静态压溃分析及在行人小腿碰撞中验证 被引量：4

3

作者 吕晓江 孙立志 +2 位作者 朱麟凯 周大永 刘卫国 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2014年第3期289-293,共5页

研究了行人保护小腿碰撞时,车辆前端材料的吸能性能。先对3种不同密度的泡沫和1种塑料,进行静态压溃性能试验。在此基础上,选择吸能较好的30 g/dm3的泡沫和这种塑料,在某款运动型多功能车(SUV)车上,测量了行人保护小腿碰撞试验中样件的... 研究了行人保护小腿碰撞时,车辆前端材料的吸能性能。先对3种不同密度的泡沫和1种塑料,进行静态压溃性能试验。在此基础上,选择吸能较好的30 g/dm3的泡沫和这种塑料,在某款运动型多功能车(SUV)车上,测量了行人保护小腿碰撞试验中样件的吸能性能。结果表明:静态压溃试验中,该种塑料的整体性能优于泡沫,塑料试验的峰值载荷、平均载荷、总吸能为泡沫试验的4倍以上,塑料试验的质量比吸能也高于泡沫的。因此,在相同吸能空间条件下,采用塑料作为车辆前端吸能材料,能够降低行人小腿胫骨加速度及膝部弯曲角,因而,有利于改善行人小腿碰撞安全性。 展开更多

关键词 汽车安全 行人保护 小腿碰撞 泡沫 塑料 静态压溃试验

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我国(讨论稿)和欧洲关于行人保护法规的异同点 被引量：2

4

作者 田晟 梁志勇 +1 位作者 陈金华 杨荣山 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期38-43,共6页

通过对欧洲和我国讨论稿关于行人保护法规的分析比较研究,在定义方面有着相同和不同;在下腿型冲击器对保险杠的试验、上腿型冲击器对保险杠的试验、儿童头型冲击器对发动机罩的试验、成人头型冲击器对发动机罩的试验等实验中,使用的实... 通过对欧洲和我国讨论稿关于行人保护法规的分析比较研究,在定义方面有着相同和不同;在下腿型冲击器对保险杠的试验、上腿型冲击器对保险杠的试验、儿童头型冲击器对发动机罩的试验、成人头型冲击器对发动机罩的试验等实验中,使用的实验仪器设备、实验手段和方法、实验程序、评价指标存在着相同和不同之处。与欧洲法规相比,我国讨论稿的一些评价指标值有待进一步完善,试验手段和方法需要进一步改进,通过比较分析来不断修订我国行人保护法规讨论稿,以利于我国未来正式颁布行人保护法规。 展开更多

关键词 汽车碰撞 行人保护 下(上)腿型冲击器 儿童(成人)头型冲击器 异同点

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基于汽车前端刚度分析的降低小腿加速度快速设计方法 被引量：3

5

作者 黄俊 夏勇 周青 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期679-685,691,共8页

现行法规用行人小腿模块碰撞试验方法来评估汽车的行人腿部保护性能,对汽车前端结构的设计提出了新的要求。本文中提出了一种基于刚度的控制策略,以辅助工程师快速确定导致小腿加速度峰值超标的原因。通过前端结构不同位置、尺寸和刚度... 现行法规用行人小腿模块碰撞试验方法来评估汽车的行人腿部保护性能,对汽车前端结构的设计提出了新的要求。本文中提出了一种基于刚度的控制策略,以辅助工程师快速确定导致小腿加速度峰值超标的原因。通过前端结构不同位置、尺寸和刚度参数的组合,进行了24个有限元碰撞模拟,分析了前端结构各设计参数对其综合刚度以至加速度峰值的影响。最后给出该策略在某实际车型的应用实例。 展开更多

关键词 汽车 前端结构 行人 小腿模块 综合刚度 局部刚度

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行人保护柔性腿型碰撞的车辆前端结构优化设计 被引量：9

6

作者 吕铖玮 杨海燕 +2 位作者 吕晓江 周大永 刘卫国 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2013年第3期266-272,共7页

在开发某车型时,为达到2014年欧盟新车评价规程(Euro-NCAP)中柔性小腿(Flex PLI)碰撞满分6的目标,对其前端结构进行优化。运用计算机辅助工程(CAE)技术,优化前横梁吸能装置结构:弱化孔宽度增加至35 mm,并增加压溃引导面;优化下支撑结构... 在开发某车型时,为达到2014年欧盟新车评价规程(Euro-NCAP)中柔性小腿(Flex PLI)碰撞满分6的目标,对其前端结构进行优化。运用计算机辅助工程(CAE)技术,优化前横梁吸能装置结构:弱化孔宽度增加至35 mm,并增加压溃引导面;优化下支撑结构:去掉连接件,并将下支撑前端面厚度减少至0.8 mm。优化后的吸能装置可以实现完全压溃,这使其本身的吸能增加22 kJ,使小腿胫骨中上部弯矩降低106 Nm;与优化后的下支撑相配合,小腿的中部可以向X正向移动增加25 mm,下部向X正向移动减少15 mm,使内侧副韧带伸长量降低了17.8 mm。改进后的前端结构柔性小腿碰撞达到满分。 展开更多

关键词 汽车安全 行人保护 柔性腿型(Flex PLI) 前端结构 优化设计 欧盟新车评价规程(Euro-NCAP)

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基于Euro-NCAP评价规程行人柔性腿型碰撞试验 被引量：6

7

作者 刘卫国 吕晓江 +3 位作者 谷先广 卢冬梅 周大永 孙立志 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2015年第2期128-133,共6页

为了减少行人小腿碰撞伤害,参考2014年版的欧盟新车评价规程(Euro-NCAP),对某车型进行柔性腿型(Flex-PLI)碰撞试验;评估了行人小腿碰撞得分,以此来分析影响胫骨伤害及膝部伤害的关键因素。结果表明:车辆前端与胫骨接触位置结构刚度对胫... 为了减少行人小腿碰撞伤害,参考2014年版的欧盟新车评价规程(Euro-NCAP),对某车型进行柔性腿型(Flex-PLI)碰撞试验;评估了行人小腿碰撞得分,以此来分析影响胫骨伤害及膝部伤害的关键因素。结果表明:车辆前端与胫骨接触位置结构刚度对胫骨弯矩值影响较大;膝部韧带伸长量与膝关节上部及下部相对运动有关。因此设计时,应避免因车辆前端结构刚度过强导致胫骨弯矩超标准;应通过调整膝关节上部及下部侵入量来改善膝部韧带伸长量。这些结论,可为改进车辆前端设计提供参考。 展开更多

关键词 汽车安全 行人保护 碰撞试验 柔性腿型(Flex—PLI) 欧盟新车评价规程(Euro—NCAP)

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基于实验设计的行人保护小腿优化 被引量：1

8

作者 胡远志 雷雨 +3 位作者 刘西 周林 刘宗成 朱红霞 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2016年第5期1-7,共7页

按照我国行人保护法规建立了某车型行人保护小腿碰撞有限元模型,提出了增加吸能盒和副保险杠的结构优化措施。通过对吸能盒厚度、屈服强度和与保险杠蒙皮的距离进行全因子实验设计,初步找到了优化的方案。在此基础上构造2阶响应面模型,... 按照我国行人保护法规建立了某车型行人保护小腿碰撞有限元模型,提出了增加吸能盒和副保险杠的结构优化措施。通过对吸能盒厚度、屈服强度和与保险杠蒙皮的距离进行全因子实验设计,初步找到了优化的方案。在此基础上构造2阶响应面模型,采用序列二次规划方法快速地找到了最优的结构优化组合。仿真对比结果表明:相比初始模型和初步优化组合,采用这种方法得出的最优解效果更好。 展开更多

关键词 行人小腿 吸能盒 全因子实验 序列二次规划

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行人下肢生物力学仿真及腿部仿形器研究现状

9

作者 周孔亢 陈可 +1 位作者 黄俊明 刘咏萱 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第1期152-156,共5页

基于PCDS(Pedestrian Crash Data Study)数据库,分析了人车相撞事故中各种因素对人体下肢损伤程度、损伤形式的影响,对目前各国关于行人下肢损伤生物力学特性的相关文献进行了总结和分析,并且比较了目前现有的腿部仿形器以及相关的试验... 基于PCDS(Pedestrian Crash Data Study)数据库,分析了人车相撞事故中各种因素对人体下肢损伤程度、损伤形式的影响,对目前各国关于行人下肢损伤生物力学特性的相关文献进行了总结和分析,并且比较了目前现有的腿部仿形器以及相关的试验方法,从而为开展行人下肢损伤的研究提供了依据。 展开更多

关键词 下肢损伤 生物力学 腿部仿形器

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汽车前部与行人下肢的冲击实验评价方法研究

10

作者 曹立波 张冠军 杨济匡 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期625-629,共5页

利用MADYMO软件数据库中的下肢冲击器模型进行了汽车碰撞计算机仿真,并利用一个生物逼真度较好的行人模型进行了汽车与行人碰撞计算机仿真。将仿真结果除以相应的技术要求值得到各自的风险系数。依照风险系数的综合评价,可对不同汽车前... 利用MADYMO软件数据库中的下肢冲击器模型进行了汽车碰撞计算机仿真,并利用一个生物逼真度较好的行人模型进行了汽车与行人碰撞计算机仿真。将仿真结果除以相应的技术要求值得到各自的风险系数。依照风险系数的综合评价,可对不同汽车前部结构对行人下肢的碰撞性能进行排序。排序结果表明,由下肢冲击器实验仿真得到的结果和由汽车与行人碰撞仿真得到的结果基本相符。将EEVC制订的下肢冲击器实验评价方法得到的实验结果按损伤风险系数进行排序的方法,可用来进行汽车前部结构对行人下肢碰撞安全性能好坏的评价,但下肢冲击器实验依然存在一些不足需要进行改进。 展开更多

关键词 下肢冲击器 汽车与行人碰撞 计算机仿真 碰撞安全性

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行人—汽车碰撞试验腿部模块的可变形膝关节参数设计

11

作者 杜汇良 张金换 +1 位作者 黄世霖 周青 《汽车技术》 北大核心 2006年第z1期7-9,共3页

根据行人-汽车碰撞中对行人腿部碰撞保护相关技术法规的要求,针对行人下肢的损伤机理,分析了腿部可变形膝关节部件的设计方法。通过力学模型的建立和分析,提出了确定膝关节部件结构类型、尺寸和材料的力学计算方法以及部件标定试验验证... 根据行人-汽车碰撞中对行人腿部碰撞保护相关技术法规的要求,针对行人下肢的损伤机理,分析了腿部可变形膝关节部件的设计方法。通过力学模型的建立和分析,提出了确定膝关节部件结构类型、尺寸和材料的力学计算方法以及部件标定试验验证方案。经算例和部件的标定试验验证,该设计方法满足EEVCWG10的弯曲部分技术要求,可变形膝关节设计原理和分析方法可以为其他行人腿部模块技术规范中的部件设计提供参考。 展开更多

关键词 汽车碰撞 行人保护 腿部部件 膝关节

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基于柔性腿型的轿车前部吸能结构研究 被引量：7

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作者 何东 杨黎明 +2 位作者 刘军 谢书港 方锐 《机电工程》 CAS 2016年第2期146-150,共5页

针对轿车前端吸能结构与柔性腿碰撞伤害值的问题,对轿车前端吸能部件结构与材料进行了研究。通过运用计算机辅助工程技术,建立了某轿车以及泡沫吸能结构和薄壁钢吸能结构有限元模型;轿车前端分别采用了两种吸能结构,并改变了吸能结构的... 针对轿车前端吸能结构与柔性腿碰撞伤害值的问题,对轿车前端吸能部件结构与材料进行了研究。通过运用计算机辅助工程技术,建立了某轿车以及泡沫吸能结构和薄壁钢吸能结构有限元模型;轿车前端分别采用了两种吸能结构,并改变了吸能结构的压溃空间,与柔性腿仿真模型进行了碰撞实验;通过实验数据分析、对比了两种吸能结构与柔性腿相撞的特点。实验结果表明,汽车前端吸能结构使用泡沫材料,适当减小泡沫厚度,有利于降低柔性腿韧带伸长量;吸能结构使用薄壁钢结构则需要足够的吸能空间,有利于调整碰撞腿型运动姿态,降低柔性腿胫骨弯矩及韧带伸长量;薄壁钢结构刚度均匀且具有金属的压溃特性,在与行人腿部相撞时,可以起到更好的保护作用。 展开更多

关键词 汽车安全 行人保护 柔性腿型 吸能结构 计算机辅助工程

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基于行人腿部保护的车辆前端结构改进研究 被引量：4

13

作者 孙丽 罗芬 +2 位作者 郑颢 常浩 江汉林 《机械设计》 CSCD 北大核心 2020年第12期118-122,共5页

针对某轿车车型柔性腿内侧韧带伸长量超标,不满足2018版C-NCAP开发要求,建立车辆与行人腿部碰撞分析模型,通过分析仿真动画和曲线,并结合腿型主要支撑位置的受力情况,对该车型前端结构进行了优化改进,经试验验证优化后小腿区域试验可达... 针对某轿车车型柔性腿内侧韧带伸长量超标,不满足2018版C-NCAP开发要求,建立车辆与行人腿部碰撞分析模型,通过分析仿真动画和曲线,并结合腿型主要支撑位置的受力情况,对该车型前端结构进行了优化改进,经试验验证优化后小腿区域试验可达到满分,满足开发目标。 展开更多

关键词 柔性腿型 轿车 车辆-行人模型 韧带伸长量

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某车型aPLI腿型碰撞性能提升的研究 被引量：3

14

作者 侯松 罗昆 +1 位作者 谢斌 吴长鹏 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期1558-1565,共8页

针对全新的行人保护aPLI腿型应用难点,基于某车型的行人保护开发进行了相关应用研究。首先将Flex-PLI和aPLI进行参数对比,分析aPLI腿型的特征和损伤机理。然后通过同平台车型的对标研究,将仿真与试验的损伤误差控制在10%以内,为该车型... 针对全新的行人保护aPLI腿型应用难点,基于某车型的行人保护开发进行了相关应用研究。首先将Flex-PLI和aPLI进行参数对比,分析aPLI腿型的特征和损伤机理。然后通过同平台车型的对标研究,将仿真与试验的损伤误差控制在10%以内,为该车型改进奠定基础。最后针对某车型aPLI腿型得分率较低的问题,提出增设副保险杠吸能块、调整主副吸能块刚度和增加发动机罩前横梁等改进方案来匹配车辆前端刚度,显著改善了该车型的行人保护性能。 展开更多

关键词 aPLI腿型 碰撞安全 行人保护 改进设计

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先进行人腿型试验中各部位损伤敏感性研究 被引量：1

15

作者 王鹏翔 柳惠君 +2 位作者 李月明 芦连 商恩义 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2022年第10期37-43,共7页

为研究行人保护试验中先进行人腿型(aPLI)各部位伤害的敏感性,通过对某轿车和某SUV进行aPLI冲击试验,依据膝部和上体模块(SUBP)y向加速度并结合试验录像,将aPLI冲击过程分为3个阶段,结果表明:大腿最大弯矩发生在第3阶段;韧带最大伸长量... 为研究行人保护试验中先进行人腿型(aPLI)各部位伤害的敏感性,通过对某轿车和某SUV进行aPLI冲击试验,依据膝部和上体模块(SUBP)y向加速度并结合试验录像,将aPLI冲击过程分为3个阶段,结果表明:大腿最大弯矩发生在第3阶段;韧带最大伸长量发生在内侧副韧带(MCL)处,发生在第2或第3阶段;小腿最大弯矩可发生于第1阶段,在与保险杠蒙皮下支撑最接近位置,或第3阶段发生在小腿上端(T1)。由此可知,基于aPLI试验的车辆前端结构设计应以碰撞前期尽可能吸收aPLI动能,碰撞后期尽可能缓解小腿跷起程度为目标。 展开更多

关键词 中国新车评价规程 行人保护 先进行人腿型 上体模块 前端结构

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小腿冲击器动态试验的仿真

16

作者 车彬彬 《拖拉机与农用运输车》 2009年第6期70-72,共3页

为了研究行人腿部伤害,本文参考欧洲标准ECE-TRANS-WP29-2007-94 e关于小腿冲击器标定试验的要求,运用LS-DYNA软件对小腿冲击器有限元模型施加约束和边界条件,得到动态试验的加速度曲线、剪切位移曲线、弯曲角曲线,并将仿真结果与欧洲... 为了研究行人腿部伤害,本文参考欧洲标准ECE-TRANS-WP29-2007-94 e关于小腿冲击器标定试验的要求,运用LS-DYNA软件对小腿冲击器有限元模型施加约束和边界条件,得到动态试验的加速度曲线、剪切位移曲线、弯曲角曲线,并将仿真结果与欧洲标准一一比较。结果显示,该腿部模型较好的符合了欧洲标准对于小腿动态试验的试验要求。通过本文的仿真,验证了该模型的正确性,对进一步深入研究行人腿部伤害,有一定意义。 展开更多

关键词 行人碰撞 小腿冲击器 动态试验 仿真

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