当前课程知识点：汽车碰撞安全基础 > 第11讲：行人碰撞保护 > 11-3：行人安全评价方法、法规及实验模块 > Video
好 我们下边两部分内容
一个是怎么来评价
车辆的行人保护性能
这主要是Euro NCAP和法规
各国的法规
一个是怎么来设计这两件事儿
怎么来评价呢
大家刚才看我的那个图片
那个试验
最直观的
因为我们做驾驶员的和乘员评价
就是用的假人
那我们就也用假人
把假人做成一个立姿的行走姿态的
然后来撞
这是最直观的
最早比如说二十几年前
欧洲想的时候
也想过这个问题 对吧
这是很直观的
说咱们就来一下
但碰到的麻烦
假人不是真人
这个假人咱们做试验
用的假人
你让他坐在汽车座椅上
他是能坐的住的
你让他站着
他是站不住的
真人你让他坐着站着都行 对吧
假人是站不住的
但是能坐得住
很好理解吧
所以这个站不住的假人呢
因为人的中心高
那如果真要做试验
就是我刚才说的什么2009年
这个试验
他就这么一个假人
就把他吊起来
然后上边得把它约束住
然后当车撞过来的时候
他把它叫同步起来
那边约束去除
这边来撞
那如果我要用这么一个立姿的
甭管是站直的
还是行走姿态的假人
跟汽车发生碰撞
碰撞的最大的麻烦是
试验的控制很难
做起来很麻烦重复性差
这是最大的麻烦
最后就放弃了
说咱们不干这个事了
那另外一个事
说咱们可以用
我刚才也展示
说可以用人体模型
人体模型呢
你甚至可以做
损伤级别的评价
那人体模型的问题有了
因为我知道
我们知道人体模型
它完善还有一个过程
你那些筋腱 肌肉 骨头的
材料数据从哪儿来
几何好办
咱们扫描什么
不同的身材一下就给他
算是一个慢慢弄都能弄好
但是材料数据得一点一点积累
你甭管你是真是做材料试验
还是通过事故来回归
还是通过叫做Reverse Engineering
来猜猜
它是一个很漫长的过程
所以一方面人体模型呢
它有能揭示很多机理的东西
一方面我们要逐渐的等待它成熟
或者通过各种各样的研究
把它让它成熟
也就是说用它来评价车
还不够成熟
这应该是将来的发展趋势
但是目前不行
所以就退而求其次
然后工程师总能想出工程的办法
说咱们用假人的部件
就是我们看过的这些视频 对吧
说咱们不用整体的假人
把假人拆开来做
下肢就是一个下肢模块
头部就是一个头部模块
你行人碰撞
不是关注头部损伤和下肢损伤
那另外一个损伤就是髋部损伤了
别的因为他胸部不是很关注
因为胸部损伤少
那就做了这么三类模块
一类是下肢模块
一类是髋部模块
还有是头部模块
头部模块为什么有两个呢
一个是儿童头一个是成人头
因为儿童头跟成人头
质量不一样
而且儿童和成人呢
咱们就相对说高一点的人
和矮一点儿的人吧
他对那个罩盖接触的位置也不一样
接触的角度也不一样 对吧
你要承认它是有的
所以它法规里就规定
你看这两个角度不一样
我忘了哪个是哪个了
一个是65度角
一个是55度角
大腿模块
它主要碰撞位置就是在我们
叫做发动机罩的前沿
它就跟你整个刚才我们看到的
那个行人碰撞
它各个部位接触的位置有关系
你如果用下肢呢
就来评价保险杆区
所以就是一个
叫做基于人体模块的冲击试验
评价方法
那我们的第一部法规
2005年颁布的
欧洲的强制性的法规和
Euro NCAP
和中国的推荐性法规
和以后的所有的法规
基本行人碰撞法规都是依赖于
基于人体模块的冲击与试验的
评价方法
那我刚才说了这三种评价方法
也可能咱们以后
还可以发展出第四种第五种
这些评价方法都各有利弊
那有的是
我专门有一页
讨论这个的弊端
这个弊端我讨论了
它难操作 对吧
是因为还要等待模型的完善
那这个呢
它肯定是好操作了
我们看看它
我们先看看试验怎么做法
我刚才基本讲了四个模块
最早法规指定的速度
是40公里/小时
这40公里/小时呢
我刚才说了基本上也是
人车碰撞事故
很多事故频率
都发生在这个范围
因为尽管欧洲的车速快
但是它撞到之前呢
大部分车会减速
再一个就是
如果你规定更高的速度
它对车的成本
对车的设计成本太高了 是吧
所以就是规定的40公里
那现在有一个
全球的一个法规趋势呢
可能说 说40公里也高
要把它降成35公里每小时
是因为现在车的制动技术
越来越好了 对吧
说经常会
接触速度会降低
那这种试验的优点呢
就是容易进行试验容易评价
它是模块试验嘛 是吧
那这三类模块
我刚才说了头模块
下肢模块和髋部模块
头模块呢
它就从假人身上取下来
稍微做了一点修正
一个是它做成一个球状了
不像假人有鼻子有眼
它不是一个头状
它是球状
也是为了操作起来好操作
然后它基本上就是一个
中间是铝的
外边包一层胶皮
这个胶皮是能变形的
主要靠胶皮做一个缓冲
它提供一个冲击速度
在头部的重心
放一个加速度传感器
记录三向加速度
以三向加速度
计算出来的头部损伤值HIC
小于多少作为一个评价
这就是头部评价
当然了它的直径
还有儿童头少一点了
重量轻一点
这都是法规的细节
那下肢冲击模块呢
刚才我们看了这个视频
欧洲法规里规定的
这是最早EEVC
就是它的那个欧洲的
讨论法规的Group
全称叫做是
European Experimental Vehicles Committee
那这个EEVC呢
它开发了很多年这个模块
上肢下肢
十三公斤多重
是刚性的
我忘了是钢的还是铝的
然后中间有一个膝关节
这个膝关节呢
它要在碰撞下
你刚才看要弯曲还有剪切
要满足一定的刚度的要求
那它怎么来实现的呢
它在这个膝关节
用了两块小的金属块
这两块金属块
是每做一次碰撞试验就废掉了
所以它通过金属的变形
来提供你膝关节要
需要的弯曲刚度
然后在上腿的
不变形的金属管中
再放一个加速度计
来测量大腿的加速度
它不就测三件事儿嘛
弯曲角 剪切位移和加速度
这是下肢冲击器
大腿模块或者叫髋部冲击器
它既代表髋部
也代表大腿的上部呢
基本上就是这么一块东西
外面包覆一块海绵材料
里边是一个刚性的金属管
然后记录加速度计
记录弯矩等等
来跟下肢差不多
比下肢要简单
因为下肢是上腿下腿之间
要发生弯曲
这个大腿模块呢
整个就外边一层包覆材料
没有其他的弯曲
然后测量弯矩和冲击力
这是模块
法规从酝酿
20多年前酝酿到现在实施
包括Euro NCAP
也采取同样的模块
因为开发假人是蛮麻烦的
所以很难开发新的假人
法规也在变
像我刚才说的
可能碰撞速度在变
后边我要介绍
下肢模块发现
这个模块有一定的不科学性
也在变
法规在变 模块也在变
但是原理没有变
还是这个方法还是这个原理
那我后边再去简单介绍
-1-1：汽车安全问题的背景
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-1-2：车辆碰撞过程
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-1-3：汽车安全的定义
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-1-4：乘用车组件及车身结构碰撞区域
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-1-5：汽车碰撞的类型和碰撞设计要求
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-1-6：汽车碰撞安全设计与分析过程
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-2-1：汽车碰撞波形的定义
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-2-2：发动机对碰撞波形的影响
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-2-3：车辆运动学分析
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-2-4：乘员运动学分析
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-2-5：乘员动力学(1)
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-2-6：乘员动力学(2)
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-补充：整车碰撞试验视频
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-2-7：基于等效方波的质量弹簧模型及约束系统刚度设计
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-2-8：碰撞波形与乘员的约束系统设计匹配（上）
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-2-9：碰撞波形与乘员约束系统设计匹配（下）
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-3-1：冲击载荷下人体的受伤机理
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-3-2：冲击载荷下人体的力学响应
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-3-3：人体的损伤容限
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-3-4：人体冲击力学的试验方法
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-3-5：冲击载荷下人体胸部的力学响应
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-3-6：人体胸部碰撞损伤容限
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-3-7：冲击载荷下人体头部的力学响应与碰撞损伤容限
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-3-8：人体其他部位碰撞损伤研究
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-作业1
-4-1：碰撞假人演变和开发历史
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-4-2：混III 50百分位假人的结构
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-4-3：其他碰撞假人
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-4-4：假人的生物逼真度控制和改进
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-4-5： 碰撞假人主要结构介绍
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-4-6：典型整车碰撞试验过程介绍
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-4-7：典型滑车碰撞试验
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-补充1 正面100%重叠刚性壁障碰撞试验
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-补充2 正面40%重叠可变形壁障碰撞试验
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-补充3 可变形移动壁障侧面碰撞试验
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-5-1：安全带与气囊的功能
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-5-2：安全带结构
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-5-3：气囊的结构与工作原理
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-5-4：气囊的潜在危险性
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-5-5：气囊对离位乘员的危险性
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-5-6：碰撞感知的概念与难点
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-5-7：点爆策略的制定过程
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-5-8：周青教授解读汽车乘员约束系统工作原理
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-6-1：汽车座椅的结构
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-6-2：颈部挥鞭伤及影响因素
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-6-3：座椅的功能和碰撞安全性设计
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-6-4：防挥鞭伤的原理和保护装置
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-6-5：座椅刚性和柔性的争议
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-6-6：基于座椅滑动的尾撞乘员保护
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-6-7：座椅主要结构及功能介绍
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-6-8：基于座椅滑动的尾撞乘员保护(会议报告版)
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-作业2
-7-1：儿童乘员碰撞保护问题
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-7-2：儿童身体生物力学特性及伤害研究
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-7-3：获取儿童损伤生物力学特性数据及儿童假人设计
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-7-4：儿童乘员约束系统
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-7-5： 儿童乘员约束系统碰撞性能评价
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-7-6：儿童座椅台车试验过程介绍
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-7-7：儿童约束系统使用正确与否的对比
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-8-1：碰撞法规试验的单一性与交通事故的多样性
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-8-2：自适应乘员约束系统优化仿真平台
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-8-3：可调式乘员约束系统构型优化结果56kph工况
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-8-4：可调式乘员约束系统构型优化结果40kph工况
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-9-1：侧面碰撞保护设计评价方法
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-9-2：侧面碰撞过程分析
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-9-3：髋部缓冲衬垫设计考量举例
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-9-4 ：侧面碰撞缓冲衬垫设计
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-9-补充1：车与车侧面碰撞试验
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-9-补充2：C-NCAP可变形移动壁障侧面碰撞试验
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-9-补充3：侧面柱碰撞试验
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-9-补充4：可变形移动壁障侧面碰撞试验
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-10-1：乘员头部碰撞问题的背景
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-10-2：力学建模及其依据
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-10-3：研究结果如何指导乘员头部碰撞保护设计
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-10-4：乘员头碰撞小结
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-作业3
-11-1： 行人碰撞事故特点及伤害
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-11-2：行人下肢碰撞损伤机理研究
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-11-3：行人安全评价方法、法规及实验模块
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-11-4： 基于行人模块试验评价方法利弊
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-11-5：车辆前端结构的行人碰撞保护设计
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-11-补充1 行人碰撞保护中成人及儿童头模块碰撞试验
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-11-补充2 行人碰撞保护中下肢模块碰撞试验
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-12-1：薄壁管件轴向压溃设计和分析
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-12-2：塑性铰的概念
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-12-3：薄壁方管轴向压溃变形模式和机理及其力学模型
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-13-1：结构和材料碰撞响应之复杂性
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-13-2：冲击载荷下材料的表征与测试-材料特性的复杂性
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-13-3：冲击载荷下材料的表征与测试-应用环境的复杂性
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-13-4：冲击载荷下材料的表征与测试-试验设计与优化
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-13-5：碰撞载荷下材料和结构的建模与仿真
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-作业4
-14-1：影响两车相撞安全性的因素
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-14-2：具体说明重量、刚度、几何尺寸等如何影响两车相撞安全性
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-14-3： 不同重量级别汽车的安全性设计
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-14-4：事故统计及车重的发展
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-14-5：轻量化技术对汽车安全利大于弊
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-15-1：电动车事故
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-15-2： 电动车电池排布及电池的细观结构
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-15-3： 电池的起火条件及设计准则
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-15-4： 电池碰撞安全性研究
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-15-5：小型轻量化电动车的碰撞安全性研究
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