汽车正碰后排假人胸压伤害原因分析和优化

摘 要：当前，各种交通事故不断增加，汽车在受到撞击时，后排人员经常受到严重的伤害，为此各种汽车在研发时，也不断对正碰后排假人胸压伤害进行分析，本文主要以某车型为例，对其伤害原因进行分析，并提出一些优化的措施，以便为相关行业的发展提供借鉴。

关键词：汽车;后排假人;胸压伤害;优化

0 引言

当前，很多汽车都经过长时间的发展，其研发测试也愈发完善，评价的标准也愈发严格，对后排人员伤害的测试也愈发被重视。车辆后排假人受到的伤害会受到多种因素的影响，比如车体的加速度，座椅和安全带的性能，假人的尺寸等，都会对假人受伤程度产生影响。本文使用仿真与滑台实验分析，探究后排假人受伤的原因，分析降低伤害的措施，进而优化相关性能。

1 汽车正碰后排假人胸压伤害的研究分析

1.1 设定目标

某车型设计时目标是2018版C-NCAP，经过对内部与外部造型进行改造，增加了轴距，并对侧围进行重新研发，对车身部分结构进行优化设计。整体优化的重点为：提升车辆在受到正面或侧面撞击后，后排假人受到的伤害程度、保护行人以及AEB性能等。

1.2 提取数据结果

试验车气囊控制器的配置是8回路，经过第一轮数据后相关结果，在遇到正面撞击后，后排假人受到的伤害比目标值低，主要因为胸压与颈部伤害过大导致，目标值与相关得分如下表：

上表显示，经过摄像与相关数据可以发现，在发生碰撞后，汽车速度减慢，假人由于惯性因素向前移动，骨盆朝前方滑动，身躯也向前弯曲，安全带在这一过程中都有效发挥作用，没有出现失效情况。假人运动时，头部没有和前排的座椅或者其他零件相撞，但是假人由于碰撞初期，骨盆的前移量非常大，安全带也不能对骨盆有效进行束缚，导致安全带压力都作用在了假人的身躯上，肩部也没有发挥分解作用，胸部面临的压力不断增加，导致有較大位移，而且最后假人严重甩头，导致颈部有很大的Z向力。

2 汽车正碰后排假人胸压伤害的优化措施

假人胸部的伤害变大，主要是因为安全带对胸部有直接作用的力，且不断增大，持续的时间也比较久，根据仿真和滑台模型发现，假人受到的伤害主要受安全带以及后排的座椅影响，具体如下：

2.1 后排座椅与坐垫

后排的座椅本身具有防止下潜的泡沫式结构，座椅结果主要是金属骨架，座椅的靠背和坐垫是分体式，坐垫的前部是卡接形式，其后部则借助螺栓和整个车身相连，实验时，座椅后部结构与坐盆支架都出现了变形，并且向前移动，安装点没有阻止坐垫的前移，所以假人也一起前移，防下潜结构也因为前移没有发挥应有的作用，导致假人的骨盆随之前移。

对其进行优化：主要是增加坐垫支架刚度，对整个支架的结构进行完善，强化焊点控制。在重新进行试验后发现，坐垫的前移情况显著降低，骨盆也被有效束缚，其前移量也大大减少，胸部和颈部受到的伤害也有显著降低。

2.2 后排左侧安全带插锁

因为安全带的插锁和车身之间是织带式连接，碰撞之前并没有拉紧，也织带也存在一定的延伸率，因此插锁在遇到碰撞后也有前移倾向，造成对假人腰部束缚效果比较差，这种连接方式的效果反而比钢丝绳或者钢板插锁效果差。借助仿真措施，增加了锁舌锁止，对骨盆前移量进行束缚，能够有效缓解胸部的压缩量，但也有些不利之处，可能会使颈部受到的伤害增加。

2.3 后排安全带出带口

后排的安全带卷收器主要在C柱下侧围，支架与卷收器用螺栓进行连接，出带口位于X方位，因为卷收器没有在出带口安装导向设置，假人在前移时，织带受到力的作用，出口位置的织带会受到向下压力，织带对靠背的泡棉进行压缩，或者掉在装饰板和靠背间，导致安全带没有发挥有效作用，织带也不能对假人进行有效约束，而且织带的出口和假人的颈部有很远的距离，其压力也很少被肩部所分解。优化时，在靠背添加了导向设置，避免织带调入发泡内，对出带口方向进行改变，在原本出带口前140毫米位置添加导向设施。在对出带口的导向环进行调整，经过仿真模型，发现后排假人胸压降低，但颈部伤害增加。

2.4 安全带卷收器

卷收器在实验时，使用了预紧限力安全带，其他条件全部保持原有，与原有相比，假人受到的伤害值有所降低，预紧能够使假人在开始碰撞时的前移得到有效缓解，安全代理也被肩部承担了一些。根据实验发现，限力的等级预告，受到的胸压也雨大，但颈部扭矩却降低，为此需要设置科学的限力级别，确保假人胸部与颈部伤害合理。

3 结束语

后排假人前移量大的主要原因是防下潜作用失效，织带插锁使用效果比较差，卷收器不合适等，所以在设计时需要对防下潜可靠性进行考虑，布置插锁时要降低织带延伸率，导向环的位置也要接近假人的肩部位置，进而降低假人的伤害。后排假人因为缺乏气囊的保护，只受到座椅和安全带的约束，头部无法进行二次接触，其胸部和颈部受到的伤害比较矛盾，在进行优化时要对这两者进行充分考虑，在确保头部不会再次出现碰撞的基础上，使颈部和胸压的伤害都保持在合理数值内。

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作者简介：陆晶晶（1982-），女，辽宁人，本科，讲师，研究方向：电气自动化。