摘要
鞭打试验是在中国新车评价规程即C-NCAP中重要的一项评估内容。其研究座椅在进行低速后撞中对乘员颈部伤害保护性能。据统计,一般在遭遇后碰撞事故,几乎90%损伤发生在颈部位置,也就是所谓的挥鞭伤。目前挥鞭伤等级为轻微,但却会伴随出现很多其他的症状,比如,头痛、神经痛等,由此一来,患者既需要忍受疼痛,也需要承担大量医疗费,而且是一笔不小社会支出。鉴于此,研究学者将重点放在车辆座椅设计上,旨在设计出能尽可能避免乘员挥鞭伤和颈部受损的座椅。 有限元仿真在鞭打试验工程验证中越来越广泛的应用,然而影响座椅鞭打试验的因素众多。当发现试验和仿真结果存在差异时,设计开发人员往往无法快速而准确判断产生差异原因,因而对标难度较大。基于此本文主要研究归纳了鞭打仿真和试验对标方法,具体内容如下。 首先,本文介绍了一般座椅结构和鞭打损伤机理,阐述了研究背景和意义,总结了国内外对鞭打问题的研究历史和现状。 其次,对鞭打试验的设置方法和试验标准进行了研究。在理解试验的基础上,针对某汽车座椅开发项目,利用前处理软件ANSA对座椅和鞭打试验工况进行建模。完成后,以LS-DYNA软件为平台进行求解计算,得到的结果与试验进行比对。 再次,总结了一般有限元仿真与试验结果差异的原因和鞭打试验过程中主要关注因素。引入了仿真动画和试验录像重叠比较的方法并介绍了其原理,在此基础上开发了自动化工具。 最后结合上述经验,对实际项目中遇到鞭打试验的对标问题进行了分析解决,优化了有限元仿真模型的设置。通过总结对标过程,使其成为其他项目的经验分享。