某乘用车刮水器行人保护结构的优化设计

来源：本站整理作者：佚名 2013-02-11 08:35:58

摘要：介绍C-NCAP行人保护法规的头部模型校核方法。以新开发的一款乘用车为例，做了行人保护的分析，并针对不能满足法规的刮水器输出轴硬点进行了溃缩结构的弱化设计，就该溃缩结构的核心部件速度螺母的设计和测试做了改进，最后再对优化后的刮水器枢轴结构伤害值做理论校核，溃缩设计可以满足法规要求。

汽车行人保护标准，是一项基于保护行人安全的汽车技术标准。C-NCAP是China-New Car As-sessment Program（中国新车评价规程）的缩写。C-NCAP是将在市场上购买的新车型按相关要求进行碰撞安全性能测试，评价结果按星级划分并公开发布，旨在给消费者系统、客观的车辆信息，促使企业按照更高的安全标准开发和生产，从而有效减少道路交通事故的伤害及损失。

C-NCAP要求对一种车型进行车辆速度50 km/h对刚性固定壁障100％重叠率的正面碰撞、车辆速度64 km/h对可变形壁障40％重叠率的正面偏置碰撞、可变形移动壁障速度50 km/h与车辆的侧面碰撞等3种碰撞试验，根据试验数据计算各项试验得分和总分，由总分多少确定星级。评分规则非常细致严格，最高得分为51分，星级最低为1星级，最高为5+。

考虑到C-NCAP法规的要求，目前新车型的研发阶段就要考虑整车对行人的伤害值。在汽车与行人碰撞过程中，行人的头部会撞击到发动机舱与前风窗玻璃之间的刮水器输出轴，若该输出轴非常坚硬，就会刺进被撞行人的头部，从而造成严重伤害，C-NCAP会依据该伤害进行扣分。刮水器输出轴在碰撞时对行人的伤害和如何优化输出轴结构减轻伤害是本文研究的重点。

1模型的建立和行人保护头型试验

本文就儿童头部的模型碰撞进行分析，具体参考C-NCAP要求，在儿童头部的碰撞区域内选取21个点进行硬点伤害值分析。

1.1碰撞模型的建立

头部模型如图1所示，它的参数如下：①直径为165士1 mm，质量为3.5±0.07 kg;②惯性矩0.008-0.012 kgm2;③质心（头型几何中心）偏差在±2 mm内；④球体皮肤14士0.5mm厚；⑤覆盖面积至少为球体的一半。