第７期
２０１５年７月
机械设计与制造
Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ
Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ
８７
行人腿部保护汽车前部结构优化
乌秀春ｍ，周
盼１，郑文强 ，鲁宏升。
（１．上海理工大学机械工程学院，上海２０００９３；２．上海电机学院汽车学院，上海２００２４５；３．上海恒士达科技有限公司，上海２０１２０３）
摘要：为减少人车碰撞事故中对行人的伤害，采用ＬＳ—ＤＹＮＡ软件模拟人车碰撞过程，分别模拟了刚性腿型和柔性腿型的碰撞情况，得到行人小腿的伤害规律。同时，针对柔性腿型的分析结果，对汽车前部结构从三个方面进行优化：改进泡沫刚度，行人腿部总得分值提高了１０．０１％；改变小腿支撑，行人腿部总得分值提高了１０．３７％；改进保险杠横梁，行人腿部总得分值提高了１７．６３％。通过改进汽车的前部结构，柔性小腿的碰撞性能得到了优化，为行人保护方面的汽车前部结构设计提供了参考。
关键词：行人腿部保护；碰撞模拟；结构优化；ＬＳ—ＤＹＮＡ中图分类号：ＴＨｌ６；Ｕ４６３
文献标识码：Ａ
文章编号：１００１—３９９７（２０１５）０７—００８７—０４
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（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｈａｎｇｈａｉｆｏｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９３，Ｃｈｉｎａ；
２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅ，ＳｈａｎｇｈａｉＤｉａｎｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４５，Ｃｈｉｎａ；
３．ＳｈａｎｇｈａｉＨｅｎｇｓｔａｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏｍｐａｎｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１２０３，Ｃｈｉｎａ）
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１引言
行人保护研究作为汽车安全的新兴领域已经引起重视，并且成为新车评价体系的一部分，直接影响新车的得分情况以及星
２刚性小腿与柔性小腿评价指标
刚性小腿冲击器以及柔性小腿冲击器均可以测试交通事故中小腿部位的伤害值，并通过伤害指标来反映。两者在一定程度上均能反映事故中行人腿部的受伤情况，具有一定的真实有效性以及可参考性旧。
ＥＥＶＣ制定的刚性小腿伤害主要将胫骨加速度、膝关节剪切位移、膝关节弯曲角度三个方面作为评价指标１６１，如表Ｉ所示。
表１刚性小腿伤害评价指标
Ｔａｂ．１
Ｒｉｇｉｄ
Ｌｅｇｓ
级评定，然而，行人保护方面的得分睛况却不乐观，甚至有些车型没有得分一。通过对行人腿部的研究，发现刚性小腿可以有效地
模拟膝盖部分伤害情况，但并不能完全的反映行人腿部的受伤情况。美国ＨＵＭＡＮＥＴＩＣＳ公司经过不断的改进，开发出了最新的易于弯曲的柔性腿型，改进后的下腿型冲击器被国际上许多国家认可并采纳。
从２０１４年开始，Ｅｕｒｏ—ＮＣＡＰ已经逐步采用柔性腿型来进行新车星级评定试验ｆ４｜。行人保护全球技术法规预计从２０１６年开始采用柔性腿型进行试验。现阶段属于过渡时期，汽车整车厂可以选择刚性小腿或柔性小腿进行碰撞试验分析。
来稿日期：２０１５—０１—２０
Ｉｎｊｕｒｙ
Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
基金项目：上海电机学院学科基础建设项目（１２ＸＫＪＣ０２）；上海市科技型中小企业技术创新基金项目（１３０１…３８２００）