鞭打试验流程

鞭打试验流程2课程大纲•第一部分颈部伤害基本原理•第二部分BIORIDⅡ假人介绍和后碰评分方法•第三部分EURO-NCAP后碰鞭打试验前准备•第四部分IIHS后碰试验方法•课程简要回顾颈部伤害基本原理追尾碰撞为例,简要介绍一下颈部受伤的过程。鞭打伤害是由加速度引起的机械能传递给颈部所产生的。在追尾碰撞发生时，头部和颈部在惯性力和接触力的作用下，当软组织承受的荷载超过极限后，将会导致颈部伤害的产生。在典型的追尾碰撞中，最初人体的头部和颈部保持自然状态，颈椎呈现一定的弯曲；当车辆受到向前加速度时，乘员躯干会受到来自座椅靠背向前的推力，头部和颈部发生移动,颈椎伸直；接下来头部相对座椅继续向后移动，上颈椎做弯曲运动，下颈椎相对于人体躯干做伸张运动，此时的头颈形态呈S形，这一过程同时伴随着颈椎在垂直方向上的移动，这个方向的运动是由于骨盆的移动及脊柱伸直动作共同作用而产生的；最后阶段整个颈椎处于伸张状态呈C形。312BioRIDⅡ假人介绍BioRIDⅡ（BiofidelicRearImpactDummy）假人由瑞典Götenburg科技大学研发，专门检查座椅和头枕对在后碰时的表现。BioRIDⅡ假人的发展过程：自1999年研发BioRIDⅡ假人以来，总共有七个型号假人被开发。分别是BioRIDP1、ASTC-RID、BioRIDP2、BioRIDI(A,BandC)、BioRIDP3、BioRID-II和BioRID-II(ver.A,BandC)。BioRIDⅡ通过携带的传感器采集假人的各部位参数，BioRIDⅡ假人的颈部和脊柱骨单独设计，手臂和腿沿用了HybridIII50th的零部件，头部是改进HybridIII50th假人头部而成。BioRIDⅡ假人的传感器标准配置：1）头、胸、脊骨和骨盆加速度传感器2）Structuralreplacementforupperandlowerneckloadcells3）用户手册里规定的传感器45BioRIDⅡ假人简单介绍T1T126BioRIDⅡ假人简单介绍7BioRIDⅡ假人简单介绍欧洲后碰评分方法EURO-NCAP后碰总分为11分，其中2分是几何评分，另外3分是滑台试验得分。滑台试验分为高强度、中等强度和低强度，每个试验的分数是3分。83-4分为1.5-3分为0-1.5分为好边缘差欧洲后碰评分方法EURO-NCAP后碰总分为11分；后碰分数=（HR评分+几何调整+3个强度分数+罚分项）/11*4满分=11/11*4=4分9考察项得分HR几何评分几何调整低强度滑台中等强度滑台高等强度滑台座椅靠背旋转角度利用假人弱点静态试验动态评分罚分项最大得分-1至+11333-1-211分10考察项最高标准最低标准极限标准上颈部剪切力（N）低中高低303030270110190210610187290364734上颈部张力（N）NIC中高低中高36047091113750770152423900102418.32725.5低中0.120.150.350.550.50.69NKM高低0.223.00.474.40.784.7头部回弹速度THRC中高低中高低3.24.16357539.44.85.5838280125.26.095929214.1动态评分T1ACC(g)中高9.312.513.115.915.517.8EURO-NCAP动态试验中，如果NIC、NKM、回弹速度、颈部剪切力和张力中某一项值超出极限标准，那么该强度滑台试验的分数为零。欧洲后碰评分方法a：低强度11GOODb：中等强度红线：目标曲线；蓝线：限制线MARGINALc：高强度POOR欧洲后碰评分方法12方向正X方向正Y方向正Z方向参考从假人面部水平向前，与座椅轨道平行假人左手方向垂直向上EURO-NCAP后碰鞭打试验前准备整车坐标系13EURO-NCAP后碰鞭打试验前准备座椅坐垫角度确定：腿部位置确定，从车内相关位置可以确定搁脚板的角度和放置位置，最后在滑台试验平台上调整假人的位置。14EURO-NCAP后碰鞭打试验前准备腿部位置确定：从车内相关位置可以确定搁脚板的角度和放置位置，最后在滑台试验平台上调整假人的位置。假人的脚尖必须在两个绿线之间。搁脚板的角度为45°，每个车型都一样。15EURO-NCAP后碰鞭打试验前准备座椅的固定支架，需要由试验厂家提供，在整车数模里制作固定支架，并由试制试装部制作该件。CATIA里设计固定底座在试验滑台上固定16EURO-NCAP后碰鞭打试验前准备先固定落脚点，然后在滑台平台上固定座椅固定支架。然后把座椅滑轨调整至中间位置，坐垫高度调整至中间位置。17EURO-NCAP后碰鞭打试验前准备首先在座椅上铺一层棉布料，然后在座椅上固定H点假人。18EURO-NCAP后碰鞭打试验前准备H点假人安装完毕后安装HRMD，一定要保证HRMD的水平方向。19EURO-NCAP后碰鞭打试验前准备调整好HRMD之后，测试头枕的水平距离和垂直距离，需要测试几何评分和快速调节性。记录三次几何位置和快速调节位置。204）如果以上条件都不满足，那么把头枕调整到最下位置。EURO-NCAP后碰鞭打试验前准备普通头枕几何评分方法：几何评分是静态测试方法，测量头枕与乘员头部之间的横向距离和上下距离。试验时头枕的定位方法：EURO-NCAP的头枕定位方法：1）头枕的调整位置应为头枕几何中部位置。2）如没有几何中部锁止位置，则向上移10mm，在10mm范围内锁止头枕。3）如上述两个位置不能满足则向下移动10mm，在10mm范围内锁止头枕。21EURO-NCAP后碰鞭打试验前准备主动头枕的几何评分方法：汽车制造商需要提供充足的证据，表明任一一个强度波形条件下，使用5th女性假人，主动头枕能正常摊开，并且锁止到一个固定位置，该位置为几何评分位置，如果设计时针对三个波形都不摊开，那么几何评分位置为没有摊开头枕位置。被动头枕的几何评分方法：汽车制造商需要提供充足的证据，表明在低强度波形条件下，使用5th女性假人，被动头枕能正常摊开，并且锁止到一个固定位置，该位置为几何评分位置。22EURO-NCAP后碰鞭打试验前准备几何调整（快速调节性）：把头枕的压到最低最后位置，此时进行几何评分，如果得分大于0分，那么n个前排座椅得到1/n分数，如果两个座椅，那么能得到1分。静态试验考察项HR几何评分几何调整得分-1至+1123考察项高度向后距离1分0mm以上40mm以内1至0分0-40mm40-70mm0至-140-80mm70-100mm线性差值方法算分，从Height和Backset里选最差的分数。EURO-NCAP后碰鞭打试验前准备试验时头枕的几何测量方法：头枕定位后用HRMD测量头枕的向后距离和头顶距离。HRMD工具测量考察方法24EURO-NCAP后碰鞭打试验前准备撤出H点假人和HRMD工具，30分钟后放BIORID假人，然后对假人各个关节进行调整，假人头部要比HRMD的BACKSET多出15mm。假人的头部保持水平，髋部角度为26.5±2.5°。25EURO-NCAP后碰鞭打试验前准备假人架设完毕后，需要确定三点式安全带的相对位置：上图中表明了三点式安全带的固定点位置，A上固定点位置，B、K两个下固定点位置。*安全带如果没有特殊针对后碰的设计，那么使用试验室提供的安全带。26EURO-NCAP后碰鞭打试验前准备高速摄像机位置确认高速摄像机的记录速度为1000fps。第一视角录像机记录从T0至300ms时间段内的假人所有运动过程。第二视角录像机记录从T0至300ms时间段内的假人头部和颈部的运动过程。27EURO-NCAP后碰鞭打试验前准备贴标签规范：座椅靠背动态倾斜（在碰撞录像中观察）：ST2至ST3画一条线B1至B2画一条线28EURO-NCAP后碰鞭打试验前准备然后在滑台实验前测一次角度。滑台试验T-HRC（结束）时间为止，从碰撞录像中观测最大的靠背角度，并记录发生最大靠背角度的时间。GeelyAutomobileInstitute29实验，若Marginal或Poor则不用做动态试验，整体分数为Poor。IIHS的后碰评分方法IIHS座椅几何评分：根据美国高速公路保险协会（IIHS）公布的数据表明，头后部和头枕的水平最短距离2-8cm时头枕的表现为G（好），8-10cm时头枕的表现为A（可接受），10-12cm时M（边缘），12cm以上时头枕表现评为P（不好）。头顶部和头枕的垂直最短距离2cm至-6cm时头枕的表现为G（好），-6至-8cm时头枕的表现为A（可接受），-8cm至-10cm时M（边缘），-10cm以上时头枕表现评为P（不好）。IIHS座椅几何试验评分：颈部几何评分，若为Good、Acceptable则需要动态IIHS的后碰评分方法下图：集成头枕的几何评分位置，绿点为几何评分位置。30下图：头枕有高度调节时的几何评分位置，红点为几何评分位置（最低点）。IIHS的后碰评分方法31左图：如果头枕的前后方向没有锁止位置，则以最后点为几何评分位右图：如果头枕只有上下可调锁止位置，则中间点为几何评分位置。左图：如果头枕只可以前后可锁止，则中间位置为几何评分点。置。右图：如头枕可以前、后、上、下都可锁止，则从中选择最佳中间位置。a：最下位置和最后锁止位置中间位置b：最高位置和最后锁止位置中间位置c：最高锁止位置和最前锁止位置中间位置IIHS的后碰评分方法IIHS座椅动态评分：美国高速公路保险协会（IIHS）的对后碰动态评分项为四个检测假人颈部的最大剪切力和最大颈部拉力。动态评分分为四个级别，G（好）、A（可接受）、M（边缘）、P（不好）。后结合几何评分和动态评分评价座椅后碰的表现。3233颈部力分类Low（低）Moderate（中等）High（高等）Low（低）动态实验评分Good（好）Acceptable（可接受）Marginal（边缘）Acceptable（可接受）座椅标准T1x向加速度≤9.5g或头部与头枕的接触时间≤70msT1x向加速度9.5g或头部与头枕的接触时间70msModerate（中等）High（高等）IIHS的后碰评分方法IIHS座椅动态试验评分：颈部力的大小确定后可以确定动态实验的性能，颈部的动态试验考察项为X向剪切力和Z向的拉力。从这两个考察项确定动态试验的性能。颈部力算法IIHS座椅整体评分方法：IIHS整体评分在几何分数加上动态分数，得到整体分数。在上表中解释了各类几何评分和的动态评分对整体评分的影响。34动态评分Good（好）Acceptable（可接受）Marginal（边缘）整体评分Good（好）Acceptable（可接受）Marginal（边缘）几何评分Good（好）Goodheight几何高度好Poor（差）Good（好）Poor（差）Good（好）Acceptable（可接受）Acceptable（可接受）Marginal（边缘）Poor（差）Acceptable（可接受）Marginal（边缘）Poor（差）Nodynamictest（无动态试验）Nodynamictest（无动态试验）Acceptable（可接受）Marginal（边缘）Poor（差）Poor（差）Poor（差）IIHS的后碰评分方法35IIHS的后碰评分方法IIHS座椅动态评分：美国高速公路保险协会（IIHS）的对后碰动态评分时有一个滑台试验等级，与EURO-NCAP的中等强度级别一样。36课程简要回顾•主要讲述了颈部伤害基本原理，并介绍了BIORIDⅡ假人的一些基本参数。•试验方法介绍了EURO-NCAP后碰试验方法和IIHS后碰试验方法。