自动紧急转向导致斜角碰撞的一体化仿真分析

作     者：胡远志 张国庆 刘西 谯艳娟 胥林立 耿庄程 HU Yuan-zhi;ZHANG Guo-qing;LIU Xi;QIAO Yan-juan;XU Lin-li;GENG Zhuang-cheng

作者机构：汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室重庆401122 重庆理工大学汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室重庆400054 重庆长安汽车股份有限公司重庆400023 

出 版 物：《中国公路学报》 (China Journal of Highway and Transport)

年 卷 期：2021年第34卷第1期

页      面：188-198页

核心收录：

学科分类：1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 082304[工学-载运工具运用工程] 080204[工学-车辆工程] 0813[工学-建筑学] 0802[工学-机械工程] 0814[工学-土木工程] 0823[工学-交通运输工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室2019年度开放基金项目(NVHSKL-201908) 

主　　题：汽车工程 乘员损伤 一体化仿真 斜角碰撞 自动紧急转向 

摘      要：在前方道路突然出现障碍物的危急情况中,车辆采用自动紧急转向来避障,由于情况紧急,车辆在转向过程中仍可能与其他道路参与者发生碰撞事故。当车辆采用自动紧急转向避让道路前方路口突然闯入的车辆时,与对向来车发生斜角碰撞,由此,对该特定场景的转向-碰撞全过程进行一体化仿真,分析乘员在转向阶段因车辆横摆和侧倾运动引起的离位现象以及离位在碰撞过程中对乘员的动态响应和损伤造成的影响。首先,建立由自动紧急转向导致的斜角碰撞场景;其次,在该场景中,确定车辆在最小避障距离内的紧急变道路径,并计算车辆和乘员在变道过程中的动态响应;碰撞事故发生时刻选取为本车在紧急转向过程中易与对向来车发生碰撞的时刻,且在该时刻乘员具有较大潜在损伤风险;然后,在时域上结合车辆转向阶段和碰撞阶段的运动响应,将其作为整体输入,对乘员在全过程的动态响应进行一体化仿真;最后,分析离位对乘员损伤的影响规律以及影响因素。研究结果表明:紧急转向会导致乘员产生明显的横向离位,降低了约束系统对乘员的保护效果,致使乘员头部和颈部在碰撞中的人车相对运动速度和相对位移明显增大;横向离位使得乘员头部偏离安全气囊中央区域,降低了安全气囊的保护作用;这2个因素导致了乘员头部损伤评价指标HHIC36增加7.20倍,颈部损伤评价指标Nij增加2.32倍;乘员头、颈部损伤具有随横向离位程度减小而减小的趋势。